Пластичность кишечного микробиома помогает диким животным адаптироваться на Цинхай-Тибетском нагорье

Китайские исследователи обнаружили, что пластичность кишечного микробиома является ключевым фактором, помогающим парнокопытным лучше адаптироваться к различным регионам Цинхай-Тибетского нагорья на западе Китая.

Согласно данным Северо-Западного института биологии нагорья (NWIPB) при Китайской академии наук, это исследование позволило лучше понять, как кишечный микробиом помогает хозяевам адаптироваться к местным диетам в процессе приспособления парнокопытных к разным районам «крыши мира».

Исследование, проведённое командой NWIPB, также раскрыло механизм синергии хозяина и микробиоты у диких животных нагорья, что даёт научную основу для разработки целевых стратегий защиты. Результаты опубликованы в журнале mSystems.

«Выяснение того, как дикие животные адаптируются к разным регионам, всегда было одной из целей биологии охраны природы, особенно на фоне ускоряющейся потери глобального биоразнообразия», — сказал Чжан Тунцзо, руководитель исследования и сотрудник NWIPB.

Цинхай-Тибетское нагорье — это самая высокогорная экосистема в мире и одна из глобальных «горячих точек» в области исследований биологии охраны природы. Оно отличается разнообразными местообитаниями и богатым видовым составом диких животных, включая голубых баранов — один из самых широко распространённых и многочисленных видов парнокопытных в этом регионе.

«Голубые бараны широко распространены в различных местообитаниях, таких как кустарники, луга и пустыни, формируя сложную картину региональной пищевой дифференциации. Это делает их идеальной моделью для изучения коадаптации хозяина и микроорганизмов в экстремальных условиях», — пояснил Чжан.

Команда исследователей сосредоточилась на голубых баранах, используя методы высокопроизводительного секвенирования и жидкостной хроматографии-масс-спектрометрии для изучения их рациона, состава и функций кишечного микробиома.

Учёные собрали и проанализировали состав микробных метаболитов кишечника в трёх регионах Цинхай-Тибетского нагорья: бассейне озера Цинхай, горах Куньлунь и районе Саньцзянъюань, известном как «водонапорная башня Китая».

С помощью различных технических методов команда изучила различия в рационе, составе и функциональных характеристиках кишечного микробиома, а также в метаболитах животных.

Согласно результатам исследования, голубые бараны из бассейна озера Цинхай обладают кишечным микробиомом с большей способностью переваривать, казалось бы, неперевариваемые вещества, что значительно повышает эффективность преобразования энергии по сравнению с сородичами из других регионов.

«Это исследование впервые раскрывает адаптивную стратегию эффективного получения энергии через пластичность кишечного микробиома у голубых баранов нагорья посредством режима питания с низким содержанием грубых волокон», — отметил Чжан.

«Оно проливает свет на то, как кишечный микробиом помогает хозяевам адаптироваться к местным диетам в процессе приспособления парнокопытных к разным регионам Цинхай-Тибетского нагорья, что поддерживает будущие усилия по сохранению животных этого уникального региона», — заключил учёный.