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为探究野生猛禽肠道微生物群季节性变化，北京师范大学研究人员对白尾海雕开展研究。通过采集粪便样本分析，发现菌群多样性和组成存在显著季节性差异，秋季潜在病原体增多。该研究为理解迁徙与肠道微生物群关系及生态健康管理提供依据。
在鸟类的世界里，迁徙是一场充满挑战的长途旅程。每年，数十亿只候鸟在繁殖地和非繁殖地之间往返，飞行数千公里。这不仅需要巨大的能量，还会使它们面临各种环境变化和健康风险。肠道微生物群作为鸟类体内的重要 “小助手”，参与宿主的多项生理功能，如帮助消化食物、刺激免疫系统、参与新陈代谢等 。然而，目前关于野生鸟类肠道微生物群在迁徙季节的动态变化研究还存在许多空白，尤其是野生猛禽，它们处于食物链顶端，肠道微生物群结构独特，且可能携带更多病原体和抗生素抗性基因（ARGs），但对其季节性变化的研究却十分有限。
为了填补这一空白，北京师范大学的研究人员开展了一项针对白尾海雕（Haliaeetus albicilla）肠道微生物群季节性变化的研究。这项研究成果发表在《Animal Microbiome》上，为我们深入了解候鸟肠道微生物群与迁徙的关系提供了重要线索。
研究人员为了开展此项研究，采用了多种关键技术方法。在样本采集方面，他们在白尾海雕位于中国东北的关键中途停歇地 —— 靖心湿地（Jingxin Wetland），采集了 33 份粪便样本，其中 17 份来自 2021 年 12 月秋季迁徙期，14 份来自 2022 年 3 月春季迁徙期。采集时确保样本为新鲜粪便且无可见污染，采用非侵入性采样方式，尽量减少对鸟类的干扰。在实验分析阶段，运用了 DNA 提取、PCR 扩增和高通量测序技术。具体而言，使用 QIAamp Stool Mini Kit 提取粪便样本中的 DNA，利用引物扩增 16S rRNA 基因的 V3 和 V4 区域，随后进行高通量测序。最后，通过多种生物信息学工具和统计方法对数据进行分析，从而探究肠道微生物群的多样性和组成变化。
研究结果如下：
- 肠道微生物群概述：经过质量处理，研究人员从原始测序数据中获得 2,342,587 条高质量读数，共得到 1,646 个操作分类单元（OTUs）。白尾海雕肠道微生物群主要由厚壁菌门（Firmicutes）、变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteriota）和梭杆菌门（Fusobacteriota）组成，不同季节这些菌门的相对丰度存在差异。在属水平上，梭菌属（Clostridium_sensu_stricto）和巨单胞菌属（Megamonas）在两个季节均占优势，但部分类群在秋季和春季有所不同。
- Alpha 多样性：尽管并非所有指标都具有统计学意义，但春季迁徙季节的 Alpha 多样性（如 Sobs 和 Chaol 指数）呈上升趋势。这表明春季白尾海雕肠道微生物群的丰富度可能更高。
- Beta 多样性：通过社区水平分析发现，不同迁徙季节白尾海雕肠道微生物群的 Beta 多样性存在显著差异，这意味着两个季节的微生物群落组成有明显区别。
- 差异丰富的分类群：研究人员确定了 8 个菌门和 10 个属在不同迁徙季节的丰度存在显著变化。春季迁徙季节，Clostridium_sensu_stricto_13、环丝菌属（Brochothrix）等的相对丰度显著升高；秋季迁徙季节，弯曲杆菌门（Campylobacterota）、梭杆菌属（Fusobacterium）、埃希氏菌 - 志贺氏菌属（Escherichia-Shigella）等的相对丰度较高，其中部分菌属包含潜在病原体。
在讨论部分，研究人员对这些结果进行了深入分析。首先，厚壁菌门在秋季和春季均占主导地位，这与之前对其他鸟类的研究结果一致。其在白尾海雕肠道中的高比例，可能与分解复杂碳水化合物、多糖、糖和脂肪酸等营养物质有关。其次，迁徙过程中的长距离飞行和生理压力可能导致白尾海雕在秋季更容易感染病原体。如 Fusobacterium 和 Escherichia-Shigella 在秋季迁徙期相对丰度增加，这可能与它们在迁徙过程中面临的环境变化和免疫功能下降有关。而且，环境因素对肠道微生物群也有重要影响。例如，在秋季迁徙中，白尾海雕可能从鄂霍次克海获得了 Plesiomonas；春季迁徙时，可能从日本海获取了 Acinetobacter，这些微生物可能通过饮食进入白尾海雕肠道。此外，饮食的季节性变化也影响着肠道微生物群。春季，随着靖心湿地冰雪融化，食物资源更加丰富多样，这可能是春季 Alpha 多样性增加的原因之一。同时，白尾海雕在春季可能更多地食用腐肉，这与 Clostridium_sensu_stricto_13 和 Brochothrix 等与腐肉分解相关的菌属增加相呼应。
这项研究具有重要意义。它揭示了白尾海雕肠道微生物群的季节性变化，表明这些变化可能受到迁徙、饮食和环境暴露等因素的影响。秋季迁徙时潜在病原体的富集，凸显了对猛禽及其生态系统健康风险的关注，为制定中途停歇地的针对性保护策略提供了依据。此外，研究结果有助于我们进一步理解迁徙与肠道微生物群之间的动态相互作用，为野生猛禽的生态和健康管理提供了有价值的见解。未来研究可以进一步采用更精确的采样方法，结合功能基因分析等技术，深入探究肠道微生物群对野生猛禽健康和生态系统动态的影响 。
