Биологи выяснили, как микробы помогают пандам набрать вес перед зимой
Бактерии вида Clostridium butyricu помогают извлечь большее количества энергии из побегов бамбука и запасать ее в виде жира большим пандам, статью об этом исследовании 18 января зоологи опубликовали в научном журнале Cell Reports.
«Мы открыли первый пример того, как сезонные изменения в структуре микрофлоры заметно сказываются на внешнем виде животных. Открытие этих микробов позволит создать новые методы подавления сбоев в работе кишечника панд, а также поможет лучше понимать роль микрофлоры в жизни диких животных», — рассказал один из авторов исследования, научный сотрудник Института зоологии Китайской академии наук Хуан Гуанпин.
Большие панды (Ailuropoda melanoleuca) — это единственный вид семейства медвежьих, который питается исключительно растительной пищей. Ученых заинтересовало, как эти животные переносят низкие температуры без погружения в спячку или миграций в более теплые регионы.
Хуан Гуанпин и его коллеги изучали образцы микрофлоры панд, обитающих в предгорьях Циньлинского хребта, собранных в теплое и холодное время года. Интерес ученых к этим образцам был связан с тем, что осенью и зимой панды начинают питаться только листьями бамбука, а весной и летом они переходят на более питательные молодые побеги этого растения.
Биологов заинтересовал вопрос, как меняется видовой состав микрофлоры панд при переходе с более питательной диеты на листья и при обратном процессе.
Для этого ученые сравнили образцы микрофлоры, выделили ключевые бактерии и проследили, как их добавление в кишечник мышей влияло на поведение и жизнедеятельность грызунов.
Оказалось, что весной и летом в кишечнике панд появлялось много бактерий вида Clostridium butyricum. Эти бактерии могут разлагать растительные сахара, превращая их в другие органические вещества, которые представляют собой заготовки жировых молекул. Это натолкнуло ученых на мысль, проверить гипотезу о том, что эти микробы помогают пандам быстро набирать массу и запасать энергию в жировой прослойке в теплое время года.
Ученые проверили эту идею в опытах на мышах: биологи пересадили колонии этих бактерий в кишечник грызунов. Дальнейшие наблюдения показали, что грызуны с пересаженными Clostridium butyricum при избытке калорий в рационе набирали массу значительно быстрее. В дополнение к этому, биологи обнаружили, что Clostridium butyricum напрямую стимулировали работу гена Per2, отвечающего за накопление энергии в жировой прослойке.
Это позволяет пандам извлекать максимум из низкокалорийной растительной биомассы и выживать в то время года, когда пищи очень мало.
Хуан Гуанпин и его коллеги надеются, что дальнейшее изучение микрофлоры панд, поможет им открыть и другие микробы, которые критически важны для выживания этих уникальных животных.
