摘要
肠道菌群通过微生物-肠-脑轴参与并调控中枢神经系统活动,进而影响宿主的行为和认知。黑熊(Ursusthibetanus)的肠道菌群易受饮食和生存环境的影响,变化的肠道菌群如何影响其配偶选择尚不明确。因此,本研究以黑熊为研究对象,分析雌性黑熊肠道菌群的组成和结构,以及抗生素和益生菌对肠道菌群的影响,并探究雌性黑熊的肠道菌群变化对其配偶选择偏好的影响,即微生物-肠-脑轴在黑熊配偶选择中的作用。主要结果如下: (1)饲喂益生菌和抗生素显著改变了肠道菌群组成。在属水平上,益生菌饲喂使梭菌属(Clostridium)(p=0.031)和土生孢杆菌属(Terrisporobacter)(p=0.005)的含量显著降低;抗生素组中,肠杆菌属(Enterobacter)含量在给药后显著降低(p=0.028)。 (2)肠道菌群α-和β-多样性变化不一致。对照组、益生菌组和抗生素组中,给药前后的α多样性均无显著性差异。益生菌组给药后第2天β多样性指数显著下降(p=0.002)。 (3)PICRUSt肠道菌群基因功能预测的结果显示,饲喂抗生素使雌性黑熊肠道菌群中氨基酸代谢、能量代谢、辅助因子和维生素代谢、转录、环境适应和信号转导等六项功能的相对丰度显著降低,遗传信息处理、多糖合成与代谢、萜类和聚酮类代谢和代谢性疾病的相对丰度显著增加。 (4)气味选择实验表明,与给药前相比,对照组中雌性黑熊在给药后对高质量雄性尿液的探究时长(p=0.033)和频次(p=0.038)均显著下降,对低质量雄性尿液的探究时长显著下降(p=0.028)。给药后益生菌组对高质量雄性尿液的探究时长(p=0.018)和频次(p=0.001)显著高于对照组。即,对照组对雄性尿液气味表现出了显著的习惯化,而益生菌饲喂维持了雌性对高质量雄性的兴趣。 本研究表明,肠道菌群变化影响了雌性黑熊的配偶选择,饲喂益生菌能有效维持雌性对高质量雄性的选择偏好。该结果首次报道了肠道菌群变化对大型哺乳动物配偶选择的影响,为该领域提供了数据基础,并为进一步研究微生物-肠-脑轴和种群动态提供了参考。