考拉大概是世界上最挑剔的食客之一了。考拉幾乎只吃桉樹(shù)葉，并且僅僅只取食特定的幾種桉樹(shù)葉。而考拉“挑食”這個(gè)毛病，居然可以讓它吃糞便來(lái)改變！

考拉為什么可以“服毒”？

桉樹(shù)葉纖維含量特別高，營(yíng)養(yǎng)卻特別低，并且桉樹(shù)葉含有許多類(lèi)似于氰化物的有毒化合物，大多動(dòng)物都不能食用。偵探小說(shuō)中，常會(huì)有這樣的鏡頭，破案?jìng)商皆谝恍┒練钢袝?huì)聞一聞死者的嘴，常會(huì)聞到苦杏仁味。這種苦杏仁味的毒藥就是偵探小說(shuō)電影中喜歡用的到毒藥——氰化物。

考拉之所以能取食有毒的桉樹(shù)葉，得益于它獨(dú)特的消化系統(tǒng)。考拉有著長(zhǎng)達(dá)2米的盲腸，盲腸里有著豐富的腸細(xì)菌，這些腸道微生物幫助考拉將纖維分解成可以吸收的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，還能分解桉樹(shù)葉中的毒素。同時(shí)，基因組分析顯示，考拉擁有的CYP2C基因，多于任何其他已經(jīng)測(cè)序的物種。CYP2C酶，即細(xì)胞色素Ｐ450酶，參與有毒物質(zhì)以及類(lèi)固醇和脂肪酸的羥基化過(guò)程，從而達(dá)到降解毒素的效果。

考拉消化系統(tǒng)（圖片來(lái)源網(wǎng)絡(luò)）

盡管考拉具有一定的“解毒”天賦，它們對(duì)吃哪種毒物仍是有篩選的?？祭瓡?huì)選擇相對(duì)營(yíng)養(yǎng)較高，毒性較低的桉樹(shù)葉。由于現(xiàn)在人類(lèi)的活動(dòng)導(dǎo)致澳大利亞考拉的棲息地遭受到破壞，生態(tài)環(huán)境破碎壞，食物匱乏，考拉的數(shù)量急劇減少，局部地區(qū)的考拉瀕臨滅絕?？茖W(xué)家曾試圖將考拉從食物匱乏的地方轉(zhuǎn)移到桉樹(shù)葉豐富的地方，卻發(fā)現(xiàn)這些轉(zhuǎn)移之后考拉的生存結(jié)果依舊不佳。

澳大利亞西悉尼大學(xué)的摩爾（Ben Moore）和其同事猜想，這可能是當(dāng)?shù)罔駱?shù)品種和轉(zhuǎn)移的考拉腸道菌群組成不相容造成的。

喜歡吃啥 腸道微生物說(shuō)了算？

摩爾與其同事收集了20個(gè)地區(qū)的200只考拉的糞便，分析其中的植物組成，發(fā)現(xiàn)即便是棲息地僅僅只10米之遙，考拉的食性偏好也存在差異。一些考拉的糞便中含有一種高營(yíng)養(yǎng)的桉樹(shù)葉物種，多枝桉（Eucalyptus viminalis）， 而另一些考拉的糞便中則只出現(xiàn)了一種營(yíng)養(yǎng)較少的桉樹(shù)葉，斜葉桉（Eucalyptus oliqua）。進(jìn)一步對(duì)考拉糞便中的微生物組成分析發(fā)現(xiàn)，偏好取食多枝桉樹(shù)葉的考拉其糞便微生物組成與偏好取食斜葉桉樹(shù)葉的考拉糞便微生物的組成具有明顯差異。

不同的食物偏好的考拉具有不同的腸道微生物群落，那腸道微生物的差異是否是其食物偏好差異形成的原因呢？猜想正確的話(huà)，研究者們將可以通過(guò)改變動(dòng)物的腸道微生物，從而改變考拉可以食用的桉樹(shù)種類(lèi)。

摩爾及其同事將偏好取食斜葉桉樹(shù)葉考拉的腸道菌群轉(zhuǎn)移到偏好取食多枝桉樹(shù)葉考拉的腸道中。具體的做法是，將取食斜葉桉樹(shù)葉考拉新鮮的糞便添加到取食多枝桉樹(shù)葉的考拉食物中，通俗點(diǎn)說(shuō)，就是讓考拉“吃糞便”。隨后的時(shí)間里，效果開(kāi)始顯現(xiàn)，經(jīng)過(guò)腸道菌群移植的考拉更加愿意取食斜葉桉樹(shù)葉。

這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果為考拉的保護(hù)提供了新的可能思路。如果改變腸道菌群就可以改變動(dòng)物的食性，對(duì)于一些挑剔的、因食物匱乏而瀕臨滅絕的動(dòng)物來(lái)說(shuō)，這無(wú)疑是個(gè)雪中送炭的機(jī)會(huì)。今年在亞特蘭大召開(kāi)的美國(guó)微生物學(xué)協(xié)會(huì)(American Society for Microbiology)年會(huì)上，科學(xué)家們強(qiáng)調(diào)了用糞便移植腸道微生物作為考拉保護(hù)的想法。

研究者對(duì)這個(gè)方法持樂(lè)觀的態(tài)度，因?yàn)榭祭瓕殞氄峭ㄟ^(guò)這種方法獲得腸道微生物的?？祭⒉皇且怀錾蛿y帶有解毒的腸道菌群。而小考拉要生存，必須依賴(lài)腸道中的微生物來(lái)幫助消化桉樹(shù)葉中的纖維素并分解毒素。

自然條件下，考拉寶寶的腸道微生物需要通過(guò)取食母親的糞便來(lái)獲得。嚴(yán)格的來(lái)說(shuō)，這是一種特殊的糞便。類(lèi)似于人類(lèi)的幼兒在吃固體的食物之前會(huì)吃一段時(shí)間的糊狀的半流質(zhì)食物一樣。當(dāng)小考拉長(zhǎng)大到22-30周齡的時(shí)候，考拉母親會(huì)從盲腸中排除一種半流質(zhì)的糞便，里邊含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以及母親腸道內(nèi)的微生物群。這樣小考拉也獲得了消化桉樹(shù)葉并分解其毒素的能力。

除了考拉 它也移植了腸道菌群

這并不是唯一的關(guān)于移植腸道菌群使動(dòng)物受益的研究。美國(guó)猶他大學(xué)分子研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)室老鼠的一種遠(yuǎn)親，白喉林鼠攜帶的腸道菌群能夠允許他們?nèi)∈澈胁菟猁}的植物。草酸鹽可以刺激導(dǎo)致腎結(jié)石。而當(dāng)研究者將白喉林鼠的腸道菌群轉(zhuǎn)移到實(shí)驗(yàn)室小鼠中時(shí)，實(shí)驗(yàn)室小鼠也獲得了降解草酸鹽的能力。

下圖顯示的是研究人員比較了菌株移植前后實(shí)驗(yàn)鼠降解草酸鹽的能力。實(shí)驗(yàn)組1，研究者為實(shí)驗(yàn)鼠移植了從人體分離培養(yǎng)的草酸鹽降解菌株，能降低人體尿液中草酸鹽含量；實(shí)驗(yàn)組2，研究者為實(shí)驗(yàn)鼠移植了從白喉林鼠體內(nèi)分離培養(yǎng)的草酸鹽降解菌株；實(shí)驗(yàn)組3，研究者為實(shí)驗(yàn)鼠移植了從白喉林鼠完整的腸道菌群。為了排除白喉林鼠糞便中其它成分的影響，對(duì)于對(duì)照組，研究人員移植了高溫滅菌的白喉林鼠糞便。腸道菌群移植后，實(shí)驗(yàn)鼠降解草酸鹽能力大大增強(qiáng)。

A、B表示降解草酸能力的差異，字母相同表示沒(méi)有差異，字母不同表示具有顯著差異。Miller et al. 2017 （圖片有改動(dòng)）

食用糞便來(lái)移植腸道微生物，對(duì)于保護(hù)考拉類(lèi)瀕危動(dòng)物無(wú)疑是一道曙光。通過(guò)改變?nèi)∈称?，這種“山不過(guò)來(lái)，我就過(guò)去”的保護(hù)策略，似乎和幾千萬(wàn)年前考拉祖先選擇吃桉樹(shù)葉來(lái)避開(kāi)其他動(dòng)物的競(jìng)爭(zhēng)有異曲同工之處呢。

參考文獻(xiàn)：

1.Reardon S. Faecal transplants could help preserve vulnerable species[J]. 2018.

2.Miller A W, Dale C, Dearing M D. The induction of oxalate metabolism in vivo is more effective with functional microbial communities than with functional microbial species[J]. MSystems, 2017, 2(5): e00088-17.


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