野生动物研究人员如何知道濒危种群何时生病？他们可以在动物粪便中检测到感染性微生物，但微生物的存在并不总是与显著的症状性感染等同。在一项新研究中，伊利诺伊大学厄本那-香槟分校的研究人员使用先进的分子工具对濒危印第安蝙蝠的健康状况进行了调查，识别出由于寄生虫感染导致的微生物组变化。
野生动物研究人员如何知道濒危种群何时生病？他们可以在动物粪便中检测到感染性微生物，但微生物的存在并不总是与显著的症状性感染等同。在一项新研究中，伊利诺伊大学厄本那-香槟分校的研究人员使用先进的分子工具对濒危印第安蝙蝠的健康状况进行了调查，识别出由于寄生虫感染导致的微生物组变化。
“在保护医学中，生病的患者很少会预约后续就诊，因此实时跟踪疾病的影响是一项挑战。我们从种群层面观察微生物相互作用，以推断疾病随时间的负担，”该研究的首席作者、伊利诺伊大学农业、消费和环境科学学院自然资源与环境科学系的博士后研究员安德鲁·贝内特（Andrew Bennett）说道。
贝内特和他的同事在密苏里州冬眠地点的入口处暂时捕获了印第安蝙蝠，温柔地保持它们足够长的时间以收集一份单独的粪便样本。他们将这些样本带回实验室，提取DNA并使用一种称为多重代谢条形码（multiplex metabarcoding）的过程识别肠道微生物和寄生虫的存在。他们还记录了肠道微生物组的组成变化，这些变化与寄生虫的数量相关联。
他们发现的是艾美耳虫（Eimeria），一种在肠道内寄生的原生动物寄生虫，导致球虫病（coccidiosis），这种疾病在许多家畜中造成经济损失。贝内特表示，艾美耳虫可以在肠道内以低水平存在而不引起问题，但其他动物的研究表明，压力会导致艾美耳虫繁殖，侵入并损伤肠道组织，并导致继发性细菌感染。
“这就是我们的工作所增加的价值。在此之前，如果我们仅仅检测到艾美耳虫，我们不一定能够说它是否造成了问题，”贝内特说。“但是，通过分析与这些蝙蝠中艾美耳虫负荷相关的微生物组变化，我们获得了一个非侵入性的标记，可以帮助我们评估它们的肠道健康。”
分析显示高艾美耳虫负荷的蝙蝠伴随有相应的梭状芽孢杆菌（Clostridium）增殖，特别是那些与其他物种严重组织损伤相关的细菌。
研究合著者、自然资源与环境科学系副教授、野生动物扩展专家乔伊·奥基夫（Joy O’Keefe）表示，他们仍然只能猜测感染的蝙蝠可能经历的症状以及艾美耳虫感染是否会显著影响生存或种群规模。
“我们并不知道究竟是什么压力源驱使蝙蝠经历更严重的艾美耳虫影响，但这是我们开始进行这些调查的第一步，”她说。“这也为我们提供了一个基线，可以将其与其他事物联系起来，比如管理实践、栖息地点的蝙蝠数量以及蝙蝠表现出的行为。”
研究合著者、自然资源与环境科学系教授科里·苏斯基（Cory Suski）指出，分子工具为生态研究增加了一层复杂性，以及大量有见地的信息。
“保护中的很多工作仅仅是计数个体。如果数量很多，我们就会认为它们一定过得很好，”他说。“因此，这是一种提出更深入问题并获取超越数量计数的信息的方法，而无需做疯狂的事情或将动物捕获。”
奥基夫希望研究界能够在北美的其他濒危蝙蝠物种上使用同样的方法，以绘制它们健康的比较图景。
这项工作得到了美国农业部国家食品与农业研究所的支持，Hatch项目（ILLU-875-982）以及密苏里州自然资源管理局根据合作协议第418号的支持。
