在窗户碰撞中丧生的鸟类的最后礼物：揭示其微生物组的便便

每年，数以百万计的鸟类在迁徙路径上撞上城市的窗户。几十年来，科学家和志愿者在春季和秋季黎明时分起床，收集倒下的鸟类，康复伤员并记录死者。在这些碰撞中丧生的鸟类的尸体是科学信息的宝库，尤其是年复一年的比较。《分子生态学》杂志上的一项新研究利用这些标本来帮助了解鸟类与生活在肠道中的微生物之间的关系 - 这似乎与哺乳动物及其微生物组有很大不同。科学家们的工作涉及DNA测序和大量的鸟屎。

“在人类中，肠道微生物组 - 生活在我们消化道中的细菌，真菌和其他微生物的集合 - 对我们的整体健康非常重要，甚至可以影响我们的行为。但科学家们仍在试图弄清楚微生物组对鸟类的重要性，“菲尔德博物馆的研究助理希瑟·斯基恩(Heather Skeen)说，她通过菲尔德博物馆和芝加哥大学完成了博士学位。

科学家们发现，在我们的哺乳动物同伴中，不同的物种往往有自己的标志性肠道微生物阵列，帮助它们消化食物和抵抗疾病。DNA研究甚至表明，这些关系可以追溯到数百万年前，不同的哺乳动物与它们的微生物组以共生关系共同进化，这对哺乳动物及其微生物都有好处。但像Skeen这样的研究人员发现，鸟类的微生物组可能遵循一套不同的规则。

“鸟类肠道微生物组似乎与宿主物种的联系并不紧密，所以我们想知道是什么影响了它们，”Skeen说。“这项研究的目的是看看鸟类微生物组是否一致，或者它们是否在短时间内发生变化。

虽然数十种物种在撞上芝加哥的建筑物后抵达菲尔德博物馆，但Skeen专注于四种常见的鸣禽，称为画眉，以确保大样本量。为了研究画眉的肠道微生物组，Skeen直奔源头。“你在腹部做一个小切口到达肠道，然后挤出内容物，”Skeen说。总体而言，她在 从 3 只鸟类身上采集了样本，用密歇根州、明尼苏达州和曼尼托巴省夏季繁殖地的画眉采集的额外样本补充了芝加哥鸟类。

在将鸟粪从肠道转移到保存DNA的专用滤纸卡后，研究人员将遗传物质送去进行细菌分类。

“分析粪便中存在的细菌DNA使我们能够准确确定存在哪种细菌，”Skeen说。“事实证明，大约有27，000种不同类型的细菌存在。

Skeen和她的同事在样本中的747只鸟类中寻找细菌的趋势。他们发现，与哺乳动物不同，不同的鸟类似乎没有自己独特的微生物。相反，鸟类与微生物组中的细菌之间最明显的联系是时间：季节与季节，年复一年，鸟类的肠道微生物发生了变化。

“多年来，细菌的组成存在相当显着的差异，这令人惊讶，”Skeen说。

这些发现表明，鸟类的微生物组可能与周围的环境有关，而不是大多数哺乳动物的天生，一致的关系。

“希瑟的研究让人们对微生物组是什么或不是什么感到震惊，”该领域鸟类副馆长、该论文的合著者香农哈克特说。“如果鸟类的微生物组在短短几个月内发生了如此大的变化，它们如何拥有有效的免疫系统?很难将其编织成一个一致的理论，关于它们如何消化食物，它们如何排斥寄生虫，以及我们认为微生物组在人类中所做的所有事情。这是怎么回事?

哈克特还说，这项研究有助于说明博物馆藏品的价值。她指出，研究合著者和现场收藏名誉经理戴夫·威拉德(Dave Willard)四十年前开始捡起被附近芝加哥建筑物的鸟类。

“当时，人们会说，'你到底在做什么?但事实上，他已经这样做了四十年，这意味着我们有一个独特的机会在相当短的时间内研究鸟类。在这一点上，我们有超过100，000只窗户的鸟类，这是一个非常丰富的资源，“哈克特说。“随着技术的发展和像希瑟这样的新科学家的出现，我们扩大了我们利用这些资源的能力。

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