Chaque année, des millions d’oiseaux s’écrasent contre les fenêtres des villes le long de leur parcours migratoire. Pendant des décennies, des scientifiques et des bénévoles se sont levés à l’aube au printemps et à l’automne pour recueillir les oiseaux tombés, réhabiliter les blessés et documenter les morts. Les corps des oiseaux tués dans ces collisions sont un trésor d’informations scientifiques, surtout lorsqu’on les compare année après année. Une nouvelle étude dans la revue Écologie moléculaire utilise ces spécimens pour aider à comprendre la relation entre les oiseaux et les microbes vivant dans leurs intestins, qui semblent être très différents des mammifères et de leurs microbiomes. Le travail des scientifiques impliquait le séquençage de l’ADN et beaucoup de caca d’oiseau.
« Chez l’homme, le microbiome intestinal – la collection de bactéries, de champignons et d’autres microbes vivant dans nos voies digestives – est extrêmement important pour notre santé générale et peut même influencer notre comportement. Mais les scientifiques essaient toujours de comprendre l’importance du rôle le microbiome a avec les oiseaux », explique Heather Skeen, associée de recherche au Field Museum qui a terminé son doctorat. à travers le terrain et l’Université de Chicago.
Les scientifiques ont découvert que chez nos compagnons mammifères, différentes espèces ont tendance à avoir leur propre gamme de microbes intestinaux qui les aident à digérer les aliments et à combattre les maladies. Des études ADN ont même montré que ces relations peuvent remonter à des millions d’années, avec différents mammifères co-évoluant avec leurs microbiomes dans une relation symbiotique qui profite à la fois au mammifère et à ses microbes. Mais des chercheurs comme Skeen ont découvert que les microbiomes des oiseaux jouaient probablement selon un ensemble de règles différent.
« Les microbiomes intestinaux des oiseaux ne semblent pas être aussi étroitement liés aux espèces hôtes, nous voulons donc savoir ce qui les influence », explique Skeen. « Le but de cette étude était de voir si les microbiomes des oiseaux sont cohérents ou s’ils changent sur de courtes périodes. »
Alors que des dizaines d’espèces arrivent au Field Museum après s’être écrasées dans les bâtiments de Chicago, Skeen s’est concentré sur quatre espèces communes d’oiseaux chanteurs appelées grives, afin d’assurer une grande taille d’échantillon. Pour étudier les microbiomes intestinaux des grives, Skeen est allé directement à la source. « Vous faites une petite incision dans l’abdomen pour atteindre les intestins, puis vous pressez le contenu », explique Skeen. Dans l’ensemble, elle a prélevé des échantillons de 747 oiseaux au cours de 3 ans, complétant les oiseaux de Chicago avec des échantillons supplémentaires prélevés sur des grives dans leur aire de reproduction estivale au Michigan, au Minnesota et au Manitoba.
Après avoir transféré le caca d’oiseau de leurs intestins sur des cartes de papier filtre spécialisées qui préservent l’ADN, les chercheurs ont envoyé le matériel génétique pour la classification des bactéries.
« L’analyse de l’ADN bactérien présent dans le caca nous a permis de déterminer exactement quels types de bactéries étaient présentes », explique Skeen. « Il s’avère qu’il y avait environ 27 000 types différents de bactéries présentes. »
Skeen et ses collègues ont recherché les tendances des bactéries présentes dans les 747 oiseaux de l’échantillon. Ils ont découvert que, contrairement aux mammifères, les différentes espèces d’oiseaux ne semblaient pas avoir leur propre ensemble unique de microbes. Au lieu de cela, le lien le plus clair entre les oiseaux et les bactéries de leurs microbiomes était le temps : de saison en saison, d’année en année, les microbes intestinaux des oiseaux changeaient.
« Au fil des ans, il y avait des différences assez importantes dans la composition des bactéries, ce qui était surprenant », explique Skeen.
Ces résultats indiquent que les microbiomes des oiseaux ont probablement plus à voir avec l’environnement qui les entoure qu’avec la relation innée et constante observée chez la plupart des mammifères.
« Les recherches de Heather époustouflent les gens sur ce qu’est ou n’est pas un microbiome », déclare Shannon Hackett, conservatrice associée des oiseaux au Field et co-auteur de l’article. « Comment les oiseaux ont-ils un système immunitaire fonctionnel, si leurs microbiomes changent autant en quelques mois seulement ? Il est difficile d’intégrer cela dans une théorie cohérente sur la façon dont ils digèrent les aliments, comment ils rejettent les parasites, toutes les choses que nous pensons que le microbiome fait chez l’homme. Comment ça marche ? »
Hackett dit également que l’étude aide à illustrer la valeur des collections des musées. Dave Willard, co-auteur de l’étude et responsable émérite des collections sur le terrain, a commencé à ramasser des oiseaux tués par des bâtiments voisins de Chicago il y a quarante ans, note-t-elle.
« A l’époque, les gens disaient : ‘Qu’est-ce que tu fous ?’ Mais le fait qu’il fasse cela depuis quarante ans signifie que nous avons une opportunité unique d’étudier les oiseaux sur des périodes de temps assez courtes. Nous avons plus de 100 000 oiseaux tués par les fenêtres à ce stade, c’est une ressource incroyablement riche « , déclare Hackett. « Et à mesure que la technologie évolue et que de nouveaux scientifiques comme Heather apparaissent, nous élargissons ce que nous sommes capables de faire avec ces ressources. »
Plus d’information:
Le microbiote intestinal des oiseaux migrateurs néarctiques-néotropicaux varie davantage au fil des saisons et des années qu’entre les espèces hôtes, Écologie moléculaire (2023).