北卡罗来纳州立大学的研究人员发现，与未在圈养中成功繁殖的雌性相比，在圈养中成功繁殖的雌性南方白犀牛的肠道微生物组存在显着差异。这项工作提出了一个问题，即特定的肠道微生物属可能在限制这种犀牛物种的圈养繁殖中发挥的作用。

研究粪便如何帮助增加白犀牛的数量

“我们的工作重点是南方白犀牛(Ceratotheriumsimumsimum)，因为虽然它尚未濒临灭绝，但由于偷猎，野外的物种数量正在减少，”该工作论文的第一作者和前任研究人员ChristinaBurnham说。北卡罗来纳州的研究生。该论文“年龄、季节性和繁殖状态对北卡罗来纳动物园南方白犀牛(Ceratotheriumsimumsimum)肠道微生物组的影响”发表在开放获取期刊《动物微生物组》上。

“在美国，有大量南方白犀牛受到人类照料，但要让这些动物中的许多动物成功繁殖一直存在挑战。了解原因至关重要，因为受管理的犀牛是美国重要的保证种群。案例野生犀牛数量继续下降。我们想知道肠道微生物组如何影响这些犀牛的繁殖能力。”

为此，研究人员在六个月的时间内从八只雌性南方白犀牛身上收集了多个粪便样本。研究人群包括两名青少年;两名不再哺乳但尚未达到生育年龄的“亚成人”;两个成功繁殖的成年人;和两个没有成功繁殖的成年人。

伯纳姆说：“我们希望拥有一个强大的样本量，使我们能够评估该物种雌性的肠道微生物组，同时考虑到年龄、一年中的时间和生殖状况。”

研究人员从粪便样本中提取DNA并对其进行测序，这使他们能够识别研究动物肠道中细菌的多样性和丰度。

“我们发现每个年龄组的犀牛之间存在差异，”该研究的合著者、北卡罗来纳州立大学应用生态学助理教授艾琳麦肯尼说。“换句话说，随着动物从幼年到亚成年再到成年，肠道微生物组中的微生物群落会发生可预测的变化。这可能反映了动物饮食和行为的变化等。这种微生物组的‘继承’是相当在许多动物物种中很常见。这在这里很重要，因为它使我们在繁殖成功的成年人和繁殖不成功的雌性之间发现的差异变得明显。”

研究人员发现，与生殖不成功的女性相比，生殖成功的女性肠道微生物群中微生物种类的多样性较低。研究人员还发现，每组成年人都在扮演以前与生殖健康相关的微生物物种的宿主。

“我们在繁殖成功的成年人中发现了显着水平的微生物家族之一是Rikenellaceae，”Burnham说。“这很有趣，因为理肯氏菌科以前被认为在帮助南方白犀牛分解膳食植物化合物方面发挥作用——包括与限制繁殖成功相关的植物雌激素。

“另一方面，我们只在繁殖不成功的成年人身上发现了动弯杆菌微生物的显着富集，”伯纳姆说。“之前的研究发现，Mobiluncus与各种非犀牛物种的一系列生殖健康问题有关。

“然而，在之前的研究中，在宫颈和阴道微生物组中检测到了动弯杆菌。我们只研究了肠道微生物组。我们假设肠道可能是动弯杆菌的储库，但我们需要收集成人的宫颈或阴道拭子我们研究了女性，以确定Mobiluncus是否可能存在于这些微生物组中。”

“因为这是一项纵向研究，我们在半年的时间里从每只动物身上收集了多个样本，”麦肯尼说。“而且我们在成年雌性肠道微生物组中看到的差异随着时间的推移是一致的，这表明微生物群落的这些差异可能在这些动物的生殖健康中发挥重要作用。也就是说，我们需要做更多的研究以确定该角色可能是什么，如果有的话。”