科研進展
西北高原所揭示腸道菌群和食性協(xié)同驅(qū)動西藏盤羊與巖羊生態(tài)位分化的新機制
青藏高原以其低氧、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)適應提出嚴峻挑戰(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)境適應中發(fā)揮關鍵作用，尤其在大型食草動物中，其多樣性與功能對植物性飼料的高效利用至關重要。西藏盤羊（Ovis ammon hodgsoni）與巖羊（Pseudois nayaur）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展現(xiàn)出顯著差異。已有研究表明，除空間分化外，食性和腸道菌群結構的差異可能驅(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系，有助于揭示其營養(yǎng)適應機制及物種共存策略，為青藏高原野生動物在極端環(huán)境下的協(xié)同進化研究提供新視角。
中國科學院西北高原生物研究所動物生態(tài)與資源保護研究團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，結合宏基因組測序與植物 trnL片段的高通量測序技術，深入分析了兩者腸道菌群組成、功能特征及食性結構與腸道菌群在生態(tài)適應與營養(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構與功能特征方面表現(xiàn)出了顯著差異。食性多樣性的高低并不必然反映腸道菌群多樣性的水平，其中西藏盤羊雖食性相對單一，但其腸道菌群多樣性更高，具有更強的代謝適應性與纖維降解能力；而巖羊擁有更廣泛的植物攝食譜，卻表現(xiàn)出在糖類代謝相關功能上更強的腸道菌群代謝適應能力。綜合來看，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。此外，兩種動物在抗生素耐藥基因組成上也存在差異，提示該類指標在未來野生動物健康評估中具有潛在應用價值。本研究揭示了腸道菌群作為宿主環(huán)境適應和生態(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。研究成果為理解大型食草動物腸道菌群與環(huán)境適應及生態(tài)位分化提供了全新視角，也為瀕危物種保護和高原生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展提供了重要參考。
該研究成果以?Gut microbiome and diet contribute to ecological niche differentiation between argali (Ovis ammon hodgsoni) and blue sheep (Pseudois nayaur) on the Qinghai-Tibet Plateau?為題，發(fā)表在Nature旗下學術期刊?Communications Biology（中國科學院生物學 1 區(qū) TOP 期刊，影響因子5.20）上。西北高原所博士研究生張萌為論文第一作者，張同作研究員為通訊作者。該研究得到了青海省自然科學基金團隊項目（2023-ZJ-901T）的資助。研究工作依托中國科學院高原生物適應與進化重點實驗室和青海省動物生態(tài)基因組學重點實驗室。
論文鏈接：https://doi.org/10.1038/s42003-025-08185-7
食性與腸道微生物組關聯(lián)分析圖
