肠道微生物有助于填补蝙蝠饮食中的空白

by 科学院院刊 在

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蝙蝠在香蕉花旁边的空中盘旋,吃着它的花蜜. 雅典娜长舌蝠(Glossophaga soricina)在伯利兹吃香蕉花.
Courtesy of 布洛克和雪莉·芬顿

对蝙蝠及其肠道微生物的新研究表明,它们的肠道细菌能产生它们饮食中所缺乏的额外营养.

“蝙蝠含有各种各样的真菌、细菌和病毒,”他说 Melissa Ingala, 他是金沙城娱乐中心网址理查德·吉尔德研究生院的毕业生,目前是史密森尼国家自然历史金沙城娱乐中心网址的博士后,他是这项研究的主要作者, published in Animal Microbiome. “其中大多数不会让金沙城中心生病, 事实上它们在维持宿主的健康方面扮演着非常重要的角色.”

许多动物在其肠道内寄主微生物群落. 被统称为肠道微生物群, 肠道微生物有许多重要的作用, 包括将食物分解成营养物质. 加工不同类型的食品需要不同的微生物机械, 蝙蝠的饮食尤其多样化.

为了了解蝙蝠的肠道微生物群如何适应这些不同的饮食, 因加拉和他的同事分析了在地球上每个饮食生态位的60种蝙蝠的粪便样本中发现的细菌, 包括吃水果的蝙蝠, insects, plants, nectar, other animals, and blood.

Melissa Ingala坐在实验桌旁, 南希·西蒙斯从她的肩膀上看过去,看到了一只蝙蝠标本.
策展人南希·西蒙斯和梅丽莎·英加拉在伯利兹的拉玛奈野外实验室辨认蝙蝠.
阿里阿德娜·莫拉莱斯提供

第一步是确定样本中存在哪些细菌. “这很像杂货店里商品上的条形码, 你可以对一个群体中的所有细菌进行基因扫描,并将其与数据库进行比较,数据库会告诉你这些细菌是什么,” said Ingala. “它不能直接告诉你这些细菌在做什么.”

研究小组随后转向机器学习,以了解这些细菌在蝙蝠微生物群中扮演的角色. 使用高级算法, 他们将新发现的蝙蝠肠道细菌与全球其他功能已知的细菌数据库进行了比较.

基于它们之间的基因相似性,研究小组可以预测它们的功能.

结果表明,饮食营养不良的蝙蝠有肠道细菌,通过产生缺失的东西来帮助填补空白. For example, fruit-eating bats, 他们的饮食缺乏蛋白质, 是否发现了能够产生人体自身无法产生的必需氨基酸(蛋白质的基本成分)的细菌.

该团队还能够根据它们肠道细菌的功能确定蝙蝠的饮食偏好, 强调肠道微生物群可能在塑造蝙蝠饮食中发挥的重要作用.