Как микробы помогают пандам набрать вес перед зимой

Зоологи выяснили, что извлекать больше энергии из побегов бамбука и запасать ее в виде жира большим пандам помогают бактерии вида Clostridium butyricum. Благодаря этому животным проще выживать при недостатке пищи зимой, сообщает научный журнал Cell Reports.

 

"Мы открыли первый пример того, как сезонные изменения в структуре микрофлоры заметно сказываются на внешнем виде животных. Открытие этих микробов позволит создать новые методы подавления сбоев в работе кишечника панд, а также поможет лучше понимать роль микрофлоры в жизни диких животных", – рассказал один из авторов исследования, научный сотрудник Института зоологии Китайской академии наук Хуан Гуанпин. Большие панды (Ailuropoda melanoleuca) – это единственный вид семейства медвежьих, который питается исключительно растительной пищей. Ученых давно интересует, как эти животные переносят низкие температуры без погружения в спячку или миграций в более теплые регионы.

Хуан Гуанпин и его коллеги получили один из ответов на этот вопрос. Они изучали образцы микрофлоры панд, обитающих в предгорьях Циньлинского хребта, собранных в теплое и холодное время года. Интерес ученых к этим образцам был связан с тем, что осенью и зимой панды начинают питаться только листьями бамбука, а весной и летом они переходят на более питательные молодые побеги этого растения. Биологи детально изучили, меняется ли видовой состав микрофлоры панд при переходе с более питательной диеты на листья и при обратном процессе. Для этого ученые сравнили образцы микрофлоры, выделили ключевые бактерии и проследили, как их добавление в кишечник мышей влияло на поведение и жизнедеятельность грызунов. Оказалось, что весной и летом в кишечнике панд появлялось много бактерий вида Clostridium butyricum. Они могут разлагать растительные сахара, превращая их в другие органические вещества, которые представляют собой заготовки жировых молекул. Это натолкнуло ученых на мысль, что эти микробы помогают пандам быстро набирать массу и запасать энергию в жировой прослойке в теплое время года.

Ученые проверили эту идею в опытах на мышах: биологи пересадили колонии этих бактерий в кишечник грызунов. Дальнейшие наблюдения показали, что грызуны с пересаженными Clostridium butyricum при избытке калорий в рационе набирали массу значительно быстрее. В дополнение к этому, биологи обнаружили, что Clostridium butyricum напрямую стимулировали работу гена Per2, отвечающего за накопление энергии в жировой прослойке. Это позволяет пандам извлекать максимум из низкокалорийной растительной биомассы и выживать в то время года, когда пищи очень мало. Дальнейшее изучение микрофлоры панд, как надеются Хуан Гуанпин и его коллеги, поможет им открыть других микробов, критически важных для выживания этих уникальных животных.