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青藏高原低氧、低溫和營養(yǎng)匱乏等極端環(huán)境，對野生動物的生理調(diào)節(jié)與生態(tài)適應(yīng)提出了挑戰(zhàn)。腸道菌群作為宿主的“第二基因組”，在營養(yǎng)代謝、免疫調(diào)控與環(huán)境適應(yīng)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。尤其在大型食草動物中，腸道菌群的多樣性與功能對植物性飼料的高效利用至關(guān)重要。西藏盤羊與巖羊為典型的高寒低氧地區(qū)大型食草動物，前者主要棲息于開闊的高山草甸且食物譜相對單一，后者多分布于陡峭山地或懸崖地形且食性更為廣泛。兩者在棲息地選擇與取食行為策略上存在差異。已有研究表明，除空間分化外，食性和腸道菌群結(jié)構(gòu)的差異可能驅(qū)動其生態(tài)位分化。因此，探究兩者腸道菌群與食性之間的相互關(guān)系，有助于揭示其營養(yǎng)適應(yīng)機(jī)制及物種共存策略，為青藏高原野生動物在極端環(huán)境下的協(xié)同進(jìn)化研究提供新視角。

中國科學(xué)院西北高原生物研究所研究團(tuán)隊在青海省昆侖山地區(qū)采集了西藏盤羊與巖羊的新鮮糞便樣本，結(jié)合宏基因組測序與植物trnL片段的高通量測序技術(shù)，分析了兩者腸道菌群組成、功能特征以及食性結(jié)構(gòu)與腸道菌群在生態(tài)適應(yīng)和營養(yǎng)生態(tài)位分化中的潛在作用。

研究發(fā)現(xiàn)，西藏盤羊與巖羊共棲于高寒生態(tài)環(huán)境中，但其腸道菌群在組成結(jié)構(gòu)與功能特征方面表現(xiàn)出差異。西藏盤羊食性相對單一但其腸道菌群多樣性更高，具有更強(qiáng)的代謝適應(yīng)性與纖維降解能力；巖羊擁有更廣泛的植物攝食譜，卻表現(xiàn)出在糖類代謝相關(guān)功能上更強(qiáng)的腸道菌群代謝適應(yīng)能力。腸道菌群與食性之間的協(xié)同作用可能在推動兩物種營養(yǎng)生態(tài)位分化中發(fā)揮重要作用。同時，兩種動物在抗生素耐藥基因組成方面也存在差異，提示該類指標(biāo)在未來野生動物健康評估中具有潛在應(yīng)用價值。

上述研究揭示了腸道菌群作為宿主環(huán)境適應(yīng)和生態(tài)位分化的重要調(diào)控因子，其與食性協(xié)同作用推動了高原野生動物的生態(tài)位分化。同時，這一成果為理解大型食草動物腸道菌群與環(huán)境適應(yīng)及生態(tài)位分化提供了新視角，并為瀕危物種保護(hù)和高原生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展提供了參考。

相關(guān)研究成果發(fā)表在《通訊-生物學(xué)》（Communications Biology）上。研究工作得到青海省自然科學(xué)基金的支持。

論文鏈接

食性與腸道微生物組關(guān)聯(lián)分析圖