К исследованию микробиома американской куницы можно привлекать охотников

Антропогенное воздействие, такое как вырубка лесов, развитие сельскохозяйственных территорий и интродукция новых видов животных, может значительно изменять характеристики экосистемы и, как следствие, влиять на обитающих в ней животных. Одним из маркеров экологических изменений может служить кишечный микробиом — он реагирует на вариации в питании, вызванные нарушением экосистемы. В новой работе ученые из США впервые охарактеризовали кишечный микробиом американской куницы (Martes americana) проверили его связь с особенностями местообитания.

Ученые работали с популяцией куницы, обитающей на Верхнем полуострове Мичигана. Они использовали фекальные образцы от животных, добытых охотниками (16 особей), и животных, отловленных исследовательской группой с дальнейшим выпуском (5 особей). Анализ состава кишечного микробиома проводился при помощи секвенирования гена 16S рРНК.

Для определения трофической позиции животных (их положения в пищевой цепи) ученые анализировали стабильные изотопы углерода и азота в волосяных луковицах. Такое исследование было выполнено для 13 особей.

Состояние экосистемы оценивали по открытым данным о плотности хвойных лесов (основного местообитания куниц) и индексу человеческого влияния (Human Footprint Score, HFS), учитывающего плотность поселений, изменения ландшафта и инфраструктуру электросети. Так как точные координаты мест охоты не были доступны, состояние экосистемы оценивалось на уровне административных единиц.

В первую очередь ученые сравнили составы кишечного микробиома у добытых куниц и в прижизненных образцах. У добытых животных наиболее обильным типом бактерий были Firmicutes (53,47% ± 8,48%), на втором месте оказались Proteobacteria (43,90% ± 8,23%), на третьем — Actinobacteria. У отловленных живьем куниц доминировали Proteobacteria (49,76% ± 15,81%), в то время как Firmicutes занимали второе место (43,90% ± 8,23%). В микробиоме добытых куниц было выявлено 12 родов бактерий, обилие которых превышало 1%, у живых куниц — 11. Семь родов были общими для обеих выборок. При этом различий в альфа-разнообразии (разнообразии внутри одного образца) или общей композиции микробиома между двумя выборками не было, поэтому в дальнейшем все особи рассматривались как единая популяция.

Ученые не выявили статистически значимых взаимосвязей между состоянием экосистемы и положением куниц в трофической цепи. Тем не менее, изотопные сигнатуры волосяных луковиц двух куниц из наименее нарушенных экосистем свидетельствовали о более высоком положении в трофической цепи, т. е. о приоритете хищнической диеты над растительной.

Корреляций между составом кишечного микробиома и экологическими факторами ученые также не выявили, что может быть связано с ограничениями исследования. К таковым относятся малый размер выборки, сбор образцов в зимний период, когда снижено разнообразие доступной пищи, и анализ состояния экосистемы с недостаточным разрешением — куница занимает небольшую территорию, тогда как экологическая оценка проводилась для административных единиц. Авторы считают, что дальнейшие исследования с бо́льшим размером выборки и более широким территориальным охватом могут продемонстрировать связи микробиома с экологическими факторами.

Они называют и сильные стороны работы. Так, отсутствие различий в составе микробиома образцов, полученных от охотников или самими учеными, позволяет привлекать охотников к сбору образцов для мониторинга. Кроме того, до сих пор микробиом американской куницы не исследовался. Согласно результатам новой работы в нем, как и в микробиоме других хищников без слепой кишки, доминируют фирмикуты и протеобактерии.