秃鹫的肠道细菌确保腐肉饮食不会致命

肠道细菌和强大的胃液揭示了鸟类如何以腐烂的肉为生。

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对大多数动物来说,以腐肉为主食会中毒。但一项对鸟类微生物群落的研究表明,秃鹫似乎已经适应了这种饮食,它们产生了异常具有破坏性的胃液,并寄生了肠道菌群,这有助于它们以腐肉为食茁壮成长。

秃鹫——包括生活在美洲的新大陆秃鹫和在欧洲、亚洲和非洲发现的相似但不相关的秃鹫——是臭名昭著的食腐动物,它们在天空中盘旋,寻找正在腐烂的生物。但是,在动物死亡后,在生命期间受到抑制的微生物在其体内横行,并喷出有毒化合物。土壤中的病原体,如导致炭疽病的炭疽杆菌,也可能加入其中。

为了了解鸟类如何食用如此危险的食物,丹麦罗斯基勒奥胡斯大学的微生物学家拉尔斯·汉森和他的团队分析了生长在两种新大陆秃鹫——黑秃鹫(Coragyps atratus)和红头美洲鹫(Cathartes aura)——的肠道和面部的微生物。他们与 26 只黑秃鹫和 24 只红头美洲鹫合作,这些秃鹫是美国联邦官员在田纳西州纳什维尔为控制种群数量而杀死的。


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秃鹫是热情的食客,它们将脸深深地埋入所吃的尸体中。因此,它们的脸部变成微生物动物园也就不足为奇了,平均每张脸都拥有来自 500 多种微生物以及牛、马、猪和其他哺乳动物的 DNA。

但是,当研究人员观察鸟类的肠道时,他们发现微生物少得多——平均 76 种,而人类通常有数百种。该团队在《自然通讯》杂志上报告说,也没有发现来自鸟类食物的 DNA。“秃鹫的胃是非常恶劣的环境,会煎炸所有通过的东西,”汉森说。“即使是猎物的 DNA 也无法通过。”

腐肉行李
在秃鹫肠道中茁壮成长的微生物主要由两种细菌组成:梭菌属(通常产生毒素,包括引起肉毒杆菌中毒的毒素)和梭杆菌属,其中一些是食肉菌。汉森说,鸟类可能对这些病原体及其产生的毒素免疫,或者,秃鹫可能会用无害的梭菌属和梭杆菌属近亲来填充它们的肠道,这些近亲已经失去了引起疾病的基因。“它们有点像益生菌。它们占据了病原体可能占据的相同生态位,”汉森说。他的团队计划对秃鹫微生物组进行更深入的 DNA 测序,以确定答案。

去年,一项对短吻鳄(也是食腐动物)肠道微生物组的研究发现,同样两种细菌的含量也很高。“我不认为是巧合,”密苏里州圣路易斯大学的地球生物学家莎拉·基南说,她领导了这项研究。“这两个脊椎动物都是食腐动物,而且它们吃的东西很可能部分腐烂——这表明它们已经进化出这种微生物组,使它们能够茁壮成长。”

本文经许可转载,最初于 2014 年 11 月 26 日首次发表

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