Для львов как высших хищников сбалансированный кишечный микробиом крайне важен. Именно бактерии львиного ЖКТ ответственны за переработку грубой белковой пищи. Львы едят сырое мясо, а не тщательно прожаренные стейки или бифштексы.
Ученые обнаружили сотни ранее неизвестных геномов бактерий и вирусов, изучив экскременты диких африканских львов. Исследование показало, насколько мало наука знает о микроорганизмах, которые живут внутри хорошо изученных животных. Находки помогут разобраться в пищеварении, обмене веществ и здоровье больших кошек.
Работа опубликована в журнале Animal Microbiome. Исследователи изучили 23 свежих образца экскрементов, собранных у 20 львов в национальном парке Этоша в Намибии.
420 геномов из львиного кишечника: наука не знает всех жильцов
Анализ ДНК позволил ученым восстановить 318 геномов бактерий и 102 генома вирусов. Большинство из них заметно отличались от генетических последовательностей, уже собранных в международных базах данных. Исследователи столкнулись с большим количеством ранее не описанных видов микроорганизмов.
Причина такого пробела — недостаток исследований микробиома диких животных. В отличие от человека, чьи микробы изучены гораздо подробнее, львы остаются малоизученной территорией для геномики.
Царь зверей тоже человек, и ничто человеческое ему не чуждо. Экскременты диких животных — ценный материал, позволяющий определить уровень благополучия биологических сообществ. Снимок сделан в зоопарке Варшавы.Масштаб работы оказался внушительным даже по вычислительным меркам: обработка данных потребовала десятков тысяч часов работы процессоров, результатом стали десятки терабайт информации.
Чтобы представить масштаб задачи, достаточно вообразить тысячи пазлов, перемешанных в одной комнате. Часть деталей потеряна, часть повреждена, а некоторые повторяются. Именно так специалисты по биоинформатике собирают фрагменты ДНК в геномы разных живых организмов.
Зачем царю зверей армия микробов
Микроорганизмы в кишечнике участвуют в пищеварении и обмене веществ. Ученые обнаружили у львов почти полностью сформированные микробные генетические пути, которые позволяют расщеплять пурины — вещества, содержащиеся в мясе и тканях животных. В частности, речь идет об аденине и гуанине, которые могут перерабатываться в кишечнике льва до мочевины.
Для изучения хищника, чей рацион почти полностью состоит из мяса, такие процессы особенно интересны. Они помогают понять, как кишечная микрофлора связана с питанием и физиологией животного.
Есть и практическая перспектива. Исследования других видов показывают, что содержание в неволе иногда сопровождается снижением разнообразия кишечных микроорганизмов. Однако это происходит не всегда. Данные о микробиоме свободноживущих львов могут стать отправной точкой для будущих сравнений и помочь отслеживать изменения, связанные с условиями содержания или стрессом.
Смущенная львица за деликатным занятием в Национальном парке имени королевы Елизаветы в Уганде.Пока ученые не могут сказать, чем микрофлора отличается у самцов и самок, есть ли диверсификация между разными прайдами или на разных этапах жизни: для этого выборка оказалась слишком небольшой. В дальнейшем исследователи рассчитывают выяснить, как на микробиом влияют смена сезонов, беременность и изменения окружающей среды.
Главный вывод работы прост: даже у одного из самых известных хищников планеты внутри организма остается целый микроскопический мир, который науке еще предстоит изучить.
Недавно мы сообщили, что у выбросившихся на берег карликовых кашалотов тоже обнаружили неизвестные бактерии.
Источник новости: hi-tech.mail.ru
