Wie das Studium von Kot dazu beitragen kann, die Population von Breitmaulnashörnern anzukurbeln

Forscher der North Carolina State University haben signifikante Unterschiede im Darmmikrobiom weiblicher Südlicher Breitmaulnashörner festgestellt, die sich in Gefangenschaft erfolgreich fortpflanzten, im Vergleich zu Weibchen, die sich in Gefangenschaft nicht erfolgreich fortpflanzten. Die Arbeit wirft Fragen über die Rolle auf, die eine bestimmte Gattung von Darmmikroben bei der Einschränkung der Zucht dieser Nashornart in Gefangenschaft spielen könnte.

„Unsere Arbeit konzentriert sich auf das Südliche Breitmaulnashorn (Ceratotherium simum simum), denn obwohl es noch nicht gefährdet ist, gehen die Artenzahlen in freier Wildbahn aufgrund von Wilderei zurück“, sagt Christina Burnham, Erstautorin einer Arbeit über die Arbeit und ehemalige ehemalige Autorin Doktorand an der NC State. Der Artikel „Auswirkungen von Alter, Saisonalität und Reproduktionsstatus auf das Darmmikrobiom von Südlichen Breitmaulnashörnern (Ceratotherium simum simum) im North Carolina Zoo“ wurde im Open-Access-Journal veröffentlicht Tierisches Mikrobiom.

„In den Vereinigten Staaten gibt es eine beträchtliche Population südlicher Breitmaulnashörner in menschlicher Obhut, aber es war schwierig, viele dieser Tiere dazu zu bringen, sich erfolgreich zu vermehren. Es ist wichtig, dass wir verstehen, warum, denn die verwalteten Nashörner dienen als wichtige Sicherheitspopulationen in.“ „Die Zahl wildlebender Nashörner sinkt weiter. Wir wollten wissen, wie das Darmmikrobiom die Fortpflanzungsfähigkeit dieser Nashörner beeinflussen kann.“

Zu diesem Zweck sammelten die Forscher über einen Zeitraum von sechs Monaten mehrere Kotproben von acht weiblichen Südlichen Breitmaulnashörnern. Die Studienpopulation bestand aus zwei Jugendlichen; zwei „Subadulte“, die nicht mehr stillen, aber noch nicht im gebärfähigen Alter sind; zwei Erwachsene, die sich erfolgreich vermehrt haben; und zwei Erwachsene, die sich nicht erfolgreich vermehrt haben.

„Wir wollten eine robuste Stichprobengröße haben, die es uns ermöglicht, das Darmmikrobiom der Weibchen dieser Art zu beurteilen und dabei Alter, Jahreszeit und Fortpflanzungsstatus zu berücksichtigen“, sagt Burnham.

Die Forscher extrahierten und sequenzierten DNA aus den Stuhlproben und konnten so die Vielfalt und Häufigkeit der Bakterien im Darm der Studientiere identifizieren.

„Wir haben Unterschiede zwischen Nashörnern in jeder Altersgruppe festgestellt“, sagt Erin McKenney, Co-Autorin der Studie und Assistenzprofessorin für angewandte Ökologie an der NC State. „Mit anderen Worten, die mikrobiellen Gemeinschaften im Darmmikrobiom verändern sich vorhersehbar, wenn die Tiere vom Jungtier zum Subadult und zum Erwachsenen altern. Dies spiegelt wahrscheinlich unter anderem Veränderungen in der Ernährung und im Verhalten der Tiere wider. Diese Art der Mikrobiom-„Sukzession“ ist fair.“ kommt bei vielen Tierarten vor. Und es ist hier wichtig, weil es die Unterschiede, die wir zwischen fortpflanzungserfolgreichen Erwachsenen und fortpflanzungserfolglosen Weibchen festgestellt haben, deutlich hervorhebt.“

Die Forscher fanden heraus, dass reproduktiv erfolgreiche Weibchen im Vergleich zum Mikrobiom reproduktionsunfähiger Weibchen eine geringere Vielfalt an Mikrobenarten in ihrem Darmmikrobiom aufwiesen. Die Forscher fanden außerdem heraus, dass jede Gruppe von Erwachsenen mikrobielle Arten beherbergte, die zuvor mit der reproduktiven Gesundheit in Verbindung gebracht wurden.

„Eine der Mikrobenfamilien, die wir in signifikanten Mengen bei reproduktionsfähigen Erwachsenen fanden, war Rikenellaceae“, sagt Burnham. „Dies ist von Interesse, da bereits früher angenommen wurde, dass Rikenellaceae eine Rolle dabei spielen, Südliche Breitmaulnashörner beim Abbau pflanzlicher Nahrungsbestandteile zu unterstützen – darunter auch Phytoöstrogene, die mit der Einschränkung des Fortpflanzungserfolgs in Verbindung gebracht werden.“

„Andererseits sahen wir nur bei reproduktionsunfähigen Erwachsenen eine signifikante Anreicherung von Mobiluncus-Mikroben“, sagt Burnham. „Frühere Arbeiten haben ergeben, dass Mobiluncus bei einer Reihe von Nicht-Nashornarten mit einer Reihe reproduktiver Gesundheitsprobleme in Zusammenhang steht.

„In diesen früheren Studien wurde Mobiluncus jedoch im Mikrobiom des Gebärmutterhalses und der Vagina nachgewiesen. Wir haben uns nur das Darmmikrobiom angesehen. Wir gehen davon aus, dass der Darm als Reservoir für Mobilincus dienen könnte, aber wir müssen Abstriche des Gebärmutterhalses oder der Vagina des Erwachsenen sammeln.“ Wir untersuchten Weibchen, um festzustellen, ob Mobiluncus in diesen Mikrobiomen vorhanden sein könnte.“

„Da es sich um eine Längsschnittstudie handelte, haben wir im Laufe eines halben Jahres von jedem Tier mehrere Proben gesammelt“, sagt McKenney. „Und die Unterschiede, die wir im Darmmikrobiom erwachsener Weibchen sahen, waren im Laufe der Zeit konsistent, was darauf hindeutet, dass diese Unterschiede in den mikrobiellen Gemeinschaften möglicherweise eine wichtige Rolle für die Fortpflanzungsgesundheit dieser Tiere spielen. Allerdings müssen wir zusätzliche Forschung betreiben.“ um festzustellen, welche Rolle diese gegebenenfalls spielen könnte.“