Содержание в неволе меняет кишечные бактерии у панд и медведей

Сотрудник центра (первый автор исследования) отвечал за ежедневный уход за детенышем большой панды в неволе. Автор: Вэй Го, CC-BY 4.0

Микробиом кишечника играет ключевую роль в здоровье, метаболизме и защите от инфекций как у животных, так и у людей. Хотя известно, что содержание в неволе изменяет кишечную микробиоту диких животных, относительное влияние диеты, генетики и окружающей среды оставалось неясным, особенно для исчезающих видов. Новое исследование, опубликованное в журнале PLOS One, сравнило кишечные микробы диких и содержащихся в неволе больших панд, малых панд и гималайских медведей и показало, что именно невола оказывает наибольшее влияние на их кишечный микробиом.

Группа исследователей из Китая начала с анализа экскрементов, собрав свежие образцы фекалий от диких и содержащихся в неволе представителей трех исчезающих видов. Затем они использовали секвенирование 16S рРНК V4 для идентификации всех различных типов бактерий, присутствующих в образцах. Эта технология позволяет идентифицировать бактерии путем анализа небольшого участка их гена рибосомной РНК.

Затем все данные были обработаны с помощью мощных статистических инструментов, включая PERMANOVA, который использовался для оценки и ранжирования влияния таких факторов, как диета, генетика и условия содержания, на микробиом кишечника животных.

Исследователи сообщают, что содержание в неволе (среда обитания), например, в исследовательском центре или зоопарке, является самым значительным отдельным фактором, вызывающим изменения в структуре микробиома кишечника (21,6%). Линия животного-хозяина объяснила 12,3% изменений, а диета составила 3,9%. Кроме того, кишечные бактерии всех трех видов в неволе стали более похожими друг на друга, хотя в дикой природе они различаются.

Результаты также показали, что разнообразие менялось в зависимости от вида. У больших панд в неволе наблюдалось значительное снижение разнообразия кишечных микробов, скорее всего, из-за того, что их дикая диета из бамбука была сокращена или заменена. Однако у малых панд и гималайских медведей разнообразие микробов увеличилось, что может быть связано с тем, что они всеядны и лучше реагируют на смешанный рацион, который получают в неволе.

Также произошел «бактериальный переворот», который может вызвать значительные изменения в пищеварительных способностях животных. У диких медведей и панд доминировали протеобактерии, которые помогают расщеплять сложный растительный материал, но в неволе у всех видов стали доминировать фирмикуты. Эта группа ассоциируется с брожением крахмалов и сахаров, которые распространены в рационах животных в неволе.

Одним из более тревожных выводов стало то, что жизнь в неволе привела к увеличению количества потенциально вредных бактерий, таких как Streptococcus и Escherichia–Shigella.

Риск реинтродукции

Как пишут исследователи в своей статье, эти изменения могут препятствовать усилиям по сохранению видов, лишая животных необходимых микробных инструментов для выживания.

«Наши результаты содержат серьезные предупреждения для программ реинтродукции: потеря функциональных таксонов, ассоциированных с дикой природой, и распространение оппортунистов в неволе могут подорвать приспособленность хозяина после выпуска».

Поэтому команда призывает защитников природы улучшать условия для животных в неволе и использовать пробиотики или трансплантацию фекалий для восстановления кишечных бактерий, ассоциированных с дикой природой, перед их возвращением в естественную среду обитания.

Больше информации: Сюй Линь и др., Изменение микробиоты, вызванное содержанием в неволе: кросс-видовой анализ различных паттернов в микробиоте кишечника большой панды, малой панды и гималайского медведя, PLOS One (2025). DOI: 10.1371/journal.pone.0332481

ИИ: Это исследование подчеркивает важность учета микробиома при разработке программ сохранения исчезающих видов. В 2025 году такие детальные исследования становятся все более критичными для успешной реинтродукции животных в дикую природу.