Darmmikroben von Fleischfressern bieten Einblicke in die Gesundheit wilder Ökosysteme

Eine neue Studie findet das mikrobielle Ökosystem im Darm von wilden Mardern (Martes americana), die in relativ unberührten natürlichen Lebensräumen leben, unterscheidet sich vom Darmmikrobiom wilder Marder, die in Gebieten leben, die stärker von menschlichen Aktivitäten betroffen sind. Der Befund hebt ein neu entstehendes Instrument hervor, das es Forschern und Wildtiermanagern ermöglichen wird, den Zustand wildlebender Ökosysteme zu beurteilen.

„Insbesondere haben wir festgestellt, dass wilde Marder in relativ ungestörten Umgebungen eine fleischfressendere Ernährung haben als Marder in von Menschen betroffenen Gebieten“, sagt Erin McKenney, Co-Hauptautorin eines Artikels über die Arbeit und Assistenzprofessorin für angewandte Ökologie am Bundesstaat North Carolina Universität. Marder sind kleine Säugetiere, die mit Wieseln, Frettchen und Nerzen verwandt sind.

„In Verbindung mit unseren anderen Arbeiten zu den Mikrobiomen von Fleischfressern sagt uns dieser Befund, dass die mikrobiellen Ökosysteme im Darm von Fleischfressern erheblich variieren können, was die Umgebung eines Fleischfressers widerspiegelt“, sagt McKenney. „Unter anderem bedeutet dies, dass wir feststellen können, wie stark Menschen ein Gebiet beeinflussen, indem wir die Darmmikrobiome von Fleischfressern bewerten, die in diesem Gebiet leben – was durch Tests von Wildtierkot erfolgen kann. In praktischer Hinsicht offenbart diese Arbeit einen Wert Werkzeug zur Beurteilung der Gesundheit wild lebender Ökosysteme.“

„Unser Ziel hier war es, festzustellen, wie sich, wenn überhaupt, die menschliche Störung einer Landschaft auf das Darmmikrobiom des amerikanischen Marders auswirkt, der in dieser Landschaft lebt“, sagt Diana Lafferty, Co-Hauptautorin der Arbeit und Assistenzprofessorin für Biologie an Universität Nord-Michigan. „Und die Antworten hier waren ziemlich klar.“

Für die Studie sammelten die Forscher Daten zum Darmmikrobiom von 21 Mardern. Sechzehn Marder wurden während einer legalen Fangsaison erlegt. Die restlichen fünf wurden sicher gefangen und im Huron Mountain Club, der sich auf der oberen Halbinsel von Michigan befindet, freigelassen.

„Der Huron Mountain Club ist für diese Studie besonders wichtig, weil er relativ unberührt ist – einer der größten Urwälder im Osten der Vereinigten Staaten“, sagt Lafferty. „Das macht es zu einem hervorragenden Vergleich zu den 16 Mardern, die erlegt wurden, da diese in Regionen gesammelt wurden, die stärker von menschlichen Aktivitäten betroffen sind.“

Die Forscher fanden heraus, dass sich die Darmmikrobiome von Mardern im unberührten Wald des Huron Mountain Club deutlich von den in anderen Gebieten geernteten Mardern unterschieden.

„Dies spiegelt die Tatsache wider, dass Marder in relativ unberührten Wäldern in der Lage sind, auf einer höheren trophischen Ebene zu suchen, was bedeutet, dass sie einen höheren Platz im Nahrungsnetz einnehmen“, sagt Lafferty. „Mit anderen Worten, die Marder in relativ unberührten Wäldern haben eine fleischfressendere Ernährung, während Marder in Gebieten mit mehr Menschen mehr Allesfresser waren. Grundsätzlich sagen uns die Ergebnisse, dass eine gestörte Landschaft zu einer deutlich anderen Ernährung führt, was sich in widerspiegelt ihre Darmmikrobiome.“

„Es ist auch erwähnenswert, dass wir den Marder im Huron Mountain Club mitten im Winter fangen und wieder freilassen konnten, weil wir maßgeschneiderte Kastenfallen entworfen und gebaut haben, um sie vor den Elementen zu schützen“, sagt Chris Kailing, ein Co-Autor des Papier, das während seiner Zeit an der Northern Michigan University an dem Projekt arbeitete. „Das ist interessant, weil es Winterproben für zukünftige Wildtierforschung auch unter harten Winterbedingungen ermöglicht.“

„Dies ist das neueste Kapitel in einer laufenden Forschungsarbeit, die uns dabei hilft, die Darmmikrobiome von Fleischfressern zu verstehen“, sagt McKenney. „Die Darmmikrobiome von Fleischfressern sind von Natur aus variabler als die Darmmikrobiome anderer Tiere. Diese Studie verleiht dem aufkommenden Bild eine Nuance, dass all diese Variabilität nicht nur Lärm ist. Vielmehr stammt diese Variabilität von der Ernährungslandschaft, zu der Fleischfresser Zugang haben – und das spiegelt wiederum die Gesundheit des Ökosystems wider, in dem Fleischfresser leben. Und das bedeutet, dass die Überwachung des Darmmikrobioms wilder Fleischfresser uns einen echten Einblick in die Ökosysteme geben kann, in denen diese Fleischfresser leben.“

Die Veröffentlichung „The gut microbiome of wild American marten in the Upper Peninsula of Michigan“ wird am 3. November im Open-Access-Journal veröffentlicht PLUS EINS. Das Papier wurde von Sierra Gillman von der University of Washington mitverfasst; Miles Walimaa von der Northern Michigan University; Macy Kailing von der Virginia Tech University; und Brian Roell vom Michigan Department of Natural Resources.