رابطه شگفت‌انگیز میکروبیوم روده پرندگان وحشی با زیبایی و سلامت

تأثیر میکروبیوم بر سلامت پرندگان

تمام موجودات زنده میزبان میکروبیوم‌هایی هستند که شامل میکروب‌های مفید و مضر می‌شوند و بر سلامت آن‌ها تأثیر می‌گذارند. تنوع میکروبیوم می‌تواند بر تناسب میزبان تأثیر بگذارد: تنوع پایین ممکن است منجر به مشکلات ایمنی و جذب ناکافی مواد مغذی شود، در حالی که تنوع بالا می‌تواند به افزایش تاب‌آوری در برابر استرس و پاتوژن‌ها کمک کند.

برای روشن‌تر کردن این موضوع، محققان دانشگاه فلوریدا آتلانتیک در کالج علوم چارلز ای. اشمیت، به مدت پنج سال به مطالعه روابط بین میکروبیوم روده پرندگان آوازخوان و ویژگی‌هایی که به سلامت و موفقیت زاد و ولد پرندگان مربوط می‌شود، پرداخته‌اند. در حالی که ارتباطات بین میکروبیوم روده و سایر ویژگی‌ها در آزمایش‌های آزمایشگاهی با حیوانات در اسارت توصیف شده است، اطلاعات کمی در مورد این روابط در حیوانات وحشی، و به‌ویژه پرندگان وجود دارد.

مطالعه جدید بر روی پرنده‌ای رایج

با استفاده از پرنده‌ای رایج در حیاط‌های خانه، یعنی کاردینال شمالی (Cardinalis cardinalis)، یک مطالعه جدید اولین توصیف از چگونگی ارتباط میکروبیوم یک پرنده وحشی با زینت و وضعیت بدنی آن را ارائه می‌دهد. این پرنده آوازخوان زیبا به خاطر پرهای قرمز زنده و ویژگی‌های خاصش، از جمله منقار قرمز و ماسک سیاه دور چشم‌ها، شناخته شده است.

نتایج این مطالعه که در نشریه Oikos منتشر شده، نشان می‌دهد که تنوع میکروبیوم روده کاردینال می‌تواند با وضعیت بدنی و کیفیت زینت آن – شامل پرهای قرمز و منقار – پیش‌بینی شود. «یافته‌های ما فرضیه‌ای را تأیید می‌کند که سلامت یک پرنده وحشی به میکروبیوم آن مرتبط است و اینکه ‘زیبایی’ زینت‌های یک نر می‌تواند نشانه‌ای از سلامت او باشد»، گفت دکتر رندی اندرسون، نویسنده ارشد و استاد همکار در دپارتمان علوم زیستی دانشگاه FAU.

این گونه با رنگدانه‌های کاروتنوئید انتخاب شده جنسی، فرصت منحصر به فردی را برای بررسی چگونگی ارتباط این ویژگی‌ها با میکروبیوم روده فراهم کرده است. رنگ‌آمیزی زنده کاردینال‌ها نمونه‌ای شناخته شده از چگونگی بازتاب کیفیت یک فرد از طریق رنگدانه‌های کاروتنوئید است.

اهمیت این مطالعه در زیست‌شناسی حفاظت

مورگان اسلِوین، نویسنده اول و دانشجوی دکترا در دانشکده علوم زیستی دانشگاه FAU، گفت: «این مطالعه کاربردهای مهمی برای زیست‌شناسی حفاظت دارد و به درک بهتر روش‌های بهبود سلامت حیوانات در مکان‌هایی مانند بیمارستان‌های حیات وحش، باغ‌وحش‌ها، آکواریوم‌ها و برنامه‌های پرورش در اسارت برای گونه‌های در خطر انقراض کمک می‌کند.»

بررسی میکروبیوم‌های کلواکال

برای بررسی روابط بین میکروبیوتا و تناسب میزبان، محققان میکروبیوم‌های کلواکال پرندگان وحشی کاردینال را نمونه‌برداری کردند و شاخص وضعیت بدنی را اندازه‌گیری کردند. آنها همچنین رنگ‌آمیزی زینتی (شامل منقار و پرها) را ارزیابی کردند و خون جمع‌آوری کردند تا پاسخ گلوکوکورتیکوئید به استرس را برآورد کنند. این محققان به منظور درک بهتر محور میکروبیوتا-روده-مغز در پرندگان آوازخوان آزاد، روابط پایه‌ای و یا عدم وجود آن را در میان جنبه‌های مختلف این سیستم در کاردینال‌های وحشی توصیف کردند.

رابطه رنگ و کیفیت فردی

اسلِوین گفت: «به طور کلی، قرمزی و اشباع زینت‌های کاردینال با کیفیت فردی رابطه مثبتی دارد.» او افزود: «بنابراین، رنگ قرمز عمیق‌تر نشان‌دهنده رنگدانه‌های کاروتنوئید بیشتر است. ما توانستیم نشان دهیم که رنگ کاردینال به تنوع میکروبیوم آن مرتبط است.»

تنوع باکتریایی و وضعیت بدنی

هر دو نوع تنوع باکتریایی آلفا و بتا با تنوع فردی در وضعیت بدنی و چندین زینت جنسی مرتبط بود، اما با غلظت‌های گلوکوکورتیکوئید ارتباطی نداشت. بدون توجه به جهت‌گیری، اشباع منقار نیز با تنوع بتا مرتبط بود، که نشان می‌دهد پرندگانی که پروفایل رنگ منقار مشابهی دارند، ساختارهای جامعه میکروبیوم مشابهی نیز دارند. اسلِوین گفت: «در حالی که ما انتظار داشتیم پرندگانی که منقارهای اشباع‌تری دارند، افراد با کیفیت بالاتری باشند و افراد با کیفیت بالا میکروبیوم‌های متنوع‌تری داشته باشند، نتایج ما نشان می‌دهد که حفظ یک میکروبیوم متنوع ممکن است به هزینه‌ای برای اشباع منقار منجر شود.»

نتایج و اهمیت مطالعه

یافته‌های این تحقیق بر روی یک جمعیت پرنده آوازخوان آزاد به مجموعه‌ای رو به رشد از تحقیقات مرتبط با تناسب میزبان پرندگان و ویژگی‌های جامعه باکتریایی داخلی می‌افزاید. اندرسون گفت: «در نهایت، مطالعه ما و مطالعات بعدی باید ما را به پاسخ سوال کلی نزدیک‌تر کند که آیا میکروبیوم روده یک پرنده می‌تواند کیفیت فردی آن را پیش‌بینی کند.»