“我们知道，‘西方’饮食会减少人类、老鼠和其他物种肠道内的微生物多样性，这可能会对他们的健康产生不利影响，”该研究的合著者、北卡罗来纳州立大学应用生态学助理教授埃林·麦肯尼(Erin McKenney)说。“我们想知道野生动物是否也是如此，特别是考虑到人类生活的地方和野生动物生活的地方越来越多的重叠。我们在这里的工作提出的一种可能性是，如果野生动物开始食用人类的食物，如果它们停止食用人类食物，可能会影响它们从传统的野生饮食中获取更多营养的能力。”

该研究的第一作者、华盛顿大学的博士生塞拉·吉尔曼(Sierra Gillman)说:“要想了解野生动物是否也存在同样的情况，就要评估人类食物对野生哺乳动物肠道微生物群的影响。”“在这项特殊的研究中，我们想知道人类的食物如何影响黑熊的肠道微生物群。”吉尔曼在NMU读研究生时做了这项工作。

研究人员将研究重点放在密歇根州，那里允许猎人通过省去大量人类食物(如含糖谷物和糖果)来“引诱”熊。猎人会用几周或几个月的时间，定期将熊引诱到特定的地点。因此，一些熊的饮食中含有丰富的人类垃圾食品的时间很长。

为了从野生熊种群中收集样本，研究人员与密歇根上半岛的向导合作，这些向导带领猎人按计划进行旅行。当他们定期与猎人一起外出时，他们从熊身上采集样本。具体来说，该指南遵循了提取毛发样本和两种肠道样本的详细协议。肠道样本来自于空肠和结肠，空肠是小肠的中间部分，结肠也被称为大肠。最终，研究人员从35只合法采集的熊身上取回了样本。

研究人员处理了这些肠道样本，以确定每只熊的微生物群中存在何种微生物，以及每种微生物的数量。

研究人员还对这只熊的毛发进行了碳同位素分析，从而对每只熊的长期饮食进行评估。更具体地说，分析告诉了研究人员每只熊摄入糖和玉米的程度，这些东西更可能存在于加工食品中。

在分析数据时，研究人员观察了肠道生物多样性的两个指标。首先，他们会观察不同物种的总数。其次，他们研究了一种被称为Faith的系统发育多样性的测量方法，该方法研究的是存在多少种不同类型的物种。

“基本上，费思的系统发育多样性评估了细菌家族树有多少分支，”吉尔曼说。

在吃了更多加工食品的熊中，这两项肠道生物多样性指标都大大降低。

“本质上，我们发现黑熊吃的人类食物越多，吃的时间越长，它们的肠道微生物群的多样性就越少，”吉尔曼说

“糖很容易消化，”麦凯尼说。“很多细菌可以消耗它。实际上，这意味着加工过的人类食物中，专门分解纤维或其他微可及碳水化合物的细菌所能获得的食物更少。这些细菌专家很难与其他细菌竞争糖分，如果熊不吃足够的传统食物，它们在食物网中的生态位就无法持续。我们认为这是减少肠道微多样性的机制之一。

麦肯尼说:“如果熊开始吃更多的人类食物，肠道的生物多样性就会受到影响，这就增加了一种可能性，即如果熊回归‘野生’饮食，它们将更难从非人类食物中获得更多的营养价值。”“基本上，目前还不清楚分解纤维等的微生物物种会以多快的速度恢复。”

吉尔曼说:“既然我们已经确定了食用人类食物和微生物多样性之间的联系，我们需要做更多的工作，以确定这对这些动物——以及可能的其他动物的健康意味着什么。”

“很多猎人使用相机陷阱来监控他们的诱饵网站,和我们一起工作的人告诉我们,他们看到各种各样的物种——浣熊,渔民,martens鹿、野兔吃熊诱饵,“戴安娜拉弗蒂说论文的合著者在NMU野生动物生态学的助理教授。

“目前还不清楚诱饵会如何影响其他利用免费食物的野生动物的微生物群或健康。当我们考虑保护时，评估我们的活动对多样性的影响可能需要扩展到保护微生物多样性。因为越来越多的证据表明，这些微生物对野生物种的健康至关重要。那么诱饵又是怎么回事呢?我认为这些都是我们需要探索的问题。”

这篇题为“人类提供的食物降低了美国黑熊肠道微生物群的多样性”的论文发表在《哺乳动物学杂志》上。

这项研究得到了美国国家科学基金1000263298的资助;科研荣誉学会Sigma Xi, G2018100198233997资助。

Journal Reference:

1. Sierra J Gillman, Erin A McKenney, Diana J R Lafferty. Human-provisioned foods reduce gut microbiome diversity in American black bears (Ursus americanus). Journal of Mammalogy, 2021; DOI: 10.1093/jmammal/gyab15420103121728.htm (accessed January 3, 2022).