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# 生物学# 進化生物学

野良猫に対する腸内微生物の影響

研究が明らかにしたのは、腸内細菌が野良猫の行動や適応にどんな影響を与えるかってことだよ。

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腸内微生物が野良猫を形作る腸内微生物が野良猫を形作るしていることを示している。研究が腸内細菌と野良猫の行動や生存に関連
目次

フェラリゼーションっていうのは、家で飼われてた猫みたいな domesticated な動物が、野生の状態に戻って人間の影響を受けない生活をすることを指してるんだ。これは、動物が人間と一緒に生活するようになっていく「家畜化」とは逆のプロセスだよ。野生に戻った猫、つまりフェラルキャットは、しばしば人間のコミュニティや地元の野生動物に問題を引き起こすことがあって、いろんな種を狩ったり脅かしたりすることがあるんだ。フェラリゼーションの重要性は認識されているけど、家畜化ほど研究されていないんだ。

野生の状態で見かける動物の中で、家猫は最も一般的な存在なんだよ。猫は人間が農業を始めた頃、近東で初めて家畜化されたんだ。農業が発展するにつれて、猫は食料供給を脅かす害虫をコントロールするのに役立つようになった。人間と一緒に広がって、今やほぼ全世界で見かけるようになった。外に出ると、猫はこの新しい野生の生活にうまく適応できるんだ。フェラルキャットの大群ができることもあるよ。

飼い猫は人間と一緒に生活するための特定の特徴を持っているけど、野生の祖先と似た行動や遺伝的な特性も多く持ってるんだ。これによって、狩りのような重要なスキルを保持できるんだ。フェラルキャットは人を避ける傾向があって、飼い猫とは違う行動をすることが多い。そして、フェラルキャットの存在は在来の動物に危険をもたらすことがあって、野生の種の絶滅に寄与することが知られているんだ。

猫のような動物が野生で生活するのに適応するための重要な要素の一つが「表現型の可塑性」と呼ばれるものなんだ。これは、環境に応じて身体的な特徴や行動が変わることを意味するんだ。最近、科学者たちの間では、動物の腸内にいる微生物が新しい環境への適応を助けるかもしれないという興味が高まっているんだ。これらの微生物は、動物が異なる環境に出会うと変わることがあって、動物の身体といろんな方法で相互作用することができるんだ。

伝統的に、多くの研究は有害な腸内細菌に焦点を当ててきたけど、腸内微生物のポジティブな役割に対する関心も高まっているんだ。一部の研究者は、これらの微生物が動物が環境の変化に適応する能力を高めるかもしれないと提案している。たとえば、多様な腸内細菌を持つことが、動物が食事の変化に対処するのに役立つことがあるんだ。

腸内微生物は行動にも影響を与えることがあって、脳の働きに影響を与える物質を産生するんだ。いくつかの研究では、腸内マイクロバイオームが動物が人間に反応する方法に影響を与える可能性があることが示されているんだ。これは、フェラルと家畜化された動物の行動の違いが、腸内微生物の違いによる部分もあるかもしれないって考えにつながっているんだ。

この研究は、猫がフェラルに変わるときに腸内細菌がどのように変化するかを調べることを目的としているんだ。飼い猫とフェラル猫の腸内マイクロバイオームを様々な場所で比較することで、腸内細菌がフェラルな生活への移行を助ける役割と、それが行動にどう影響するかを理解したいんだ。

研究の概要

研究者たちは、6カ国から96匹の猫のサンプルを集めて、腸内の細菌を徹底的に分析したんだ。かなりの量のデータが集められ、これらの細菌の遺伝情報を表すメタゲノム組み立てゲノム(MAGs)が作成された。チームは、フェラルと飼い猫で顕著な機能的な違いを示す様々なタイプの細菌を発見したんだ。

腸内微生物多様性の発見

特定された細菌の約半分は、Bacillota Aというグループからのもので、BacteroidotaやActinomycetotaのような他のグループも多様に存在していた。合計で、この研究は猫の糞に10種類の主要な細菌を特定したけど、いくつかの系統は他よりも豊富な存在だったんだ。

腸内細菌の内訳を見てみると、多くのタイプは全てのサンプル地点で見つかったけど、特定のエリアに特有のものもあった。ブラジルの猫は最も多くのタイプの腸内細菌を持っていた一方で、カーボベルデの猫は最も少なかったんだ。細菌の種類は、猫が家猫かフェラルかによって大きな違いはなかったけど、猫のいる場所が腸内マイクロバイオータの全体的な組成に大きな影響を与えていたんだ。

研究者たちは、地理的位置が腸内細菌の多様性に重要な役割を果たしていると発見していて、環境の違いが腸内マイクロバイオームに気候や地点の距離よりも影響を与える可能性があることを示しているんだ。

飼い猫とフェラル猫の比較

2つのグループの腸内細菌を比較する前に、研究者たちは猫の行動がその起源と関連していることを確認したんだ。フェラル猫は、飼い猫に比べて人間から退避したり、ヒスをするなど、より防御的な行動を示したんだ。

フェラルと飼い猫の腸内細菌を比較したとき、全体の多様性に大きな違いは見られなかったけど、一部の細菌のタイプは飼い猫の方がフェラル猫よりも頻繁に見つかって、微生物群の異なるパターンを示していたんだ。

機能的な特性に関しては、2つのグループは興味深い違いを見せた。飼い猫は特定の複雑な炭水化物を分解できる微生物が多かったけど、フェラル猫の方はより多様な微生物機能を持っていて、もっと多様な食事、つまりタンパク質や脂肪を多く含む食事により適していることを示しているんだ。

フェラル猫は、さまざまな栄養素を分解する能力が高かったので、環境に適応していることがわかったんだ。これは、彼らの健康にとって重要な短鎖脂肪酸を産生する能力を含んでいて、これは脳の働きなど、様々な生物学的プロセスに影響するんだ。腸内細菌が重要なアミノ酸やビタミンを合成する能力も、フェラル猫が野生での生活に必要な腸内の生物学に適応していることを示しているよ。

マイクロバイオームと行動の関連

腸内細菌の分類学的および機能的な違いは、食事が飼い猫とフェラル猫の間での行動にどう影響するかを反映しているんだ。これらの変化は、腸内マイクロバイオームが単に身体的な健康だけでなく、人間との相互作用に対する行動の側面にも影響を与える可能性を示しているんだ。

フェラル猫により一般的に見られるいくつかの細菌は、他の動物における恐怖行動に関連していることがある。家畜化された動物は、より穏やかな行動と関連する腸内細菌を好む傾向があって、これは人間と共に生活するライフスタイルに合っているよ。

腸内細菌の様々な機能を調べることによって、研究者たちはフェラル猫にとって重要な栄養素を分解するための多くの経路が腸内マイクロバイオームに豊富に存在していることを発見したんだ。これは、フェラル猫がより予測不可能な生活を送る中で、腸内マイクロバイオータが食事の柔軟性と全体的なフィットネスを高めるように適応したことを示唆しているんだ。

フェラリゼーションへの洞察

フェラリゼーションは、家畜化の逆のプロセスと見なされがちで、人間と生活することで得た特性が失われたり変化したりすることを指すんだ。この研究は、腸内細菌がこの生物学的な変化を助ける方法に対する洞察を提供してくれるよ。フェラル猫は、飼い猫に比べてより複雑で機能的な腸内マイクロバイオームを示していて、腸内の細菌が野生で生き延びるために不可欠な役割を果たしているという考えを支持するんだ。

この発見は、腸内マイクロバイオームが、フェラルな状態に戻る猫の行動や身体の健康を形成する上で重要な役割を果たす可能性があることを示しているんだ。証拠は、フェラル猫において好ましいマイクロバイオームのプロフィールが見られることを示していて、彼らが適応し生き残るために必要な資源を備えていることを示しているんだ。

結論

家畜化からフェラリゼーションへの旅は、行動や健康の大きな変化を伴っていて、腸内マイクロバイームの影響を強く受けているんだ。猫が野生に戻ると、腸内細菌は新しい食事に適応するだけじゃなく、周囲への反応や人間との相互作用にも影響を与える可能性があるんだ。

この研究は、猫の生活がその行動や身体的な状態、さらにはその中に住む微小な生物にも影響を与えることを明らかにしているんだ。これらの微生物の変化を理解することは、動物の目に見える特性を超えたフェラリゼーションのプロセスを新たな視点で考えるのに役立つよ。腸内細菌によって駆動される内部の変化が、猫の行動、生存、そして人間の影響を受けない生活への適応にどう影響するかを考える扉を開くんだ。

オリジナルソース

タイトル: Functional insights into the effect of feralisation on the gut microbiota of cats worldwide

概要: Feralisation, the process by which domesticated organisms revert to a wild state, is a widespread phenomenon across various species. Successfully adapting to a new environment with different access to food, shelter, and other resources requires rapid physiological and behavioural changes, which could potentially be facilitated by gut microbiota plasticity. To investigate whether alterations in gut microbiota support this transition to a feral lifestyle, we analysed the gut microbiomes of domestic and feral cats from six geographically diverse locations using genome-resolved metagenomics. By reconstructing 229 draft genomes from 92 cats, we identified a typical carnivore microbiome structure, with notable diversity and taxonomic differences across regions. While overall diversity metrics did not differ significantly between domestic and feral cats, hierarchical modelling of species communities, accounting for geographic and sex covariates, revealed distinct taxonomic and functional profiles between the two groups. While taxonomic enrichment was balanced, microbial functional capacities were significantly enriched in feral cats. These functional enhancements, particularly in amino acid and lipid degradation, correspond to feral cats dietary reliance on crude protein and fat. Additionally, functional differences were consistent with behavioural contrasts, such as the more aggressive and elusive behaviour measured in feral cats compared to the docile behaviour of domestic cats. Finally, the observed enrichment in short-chain fatty acid, neurotransmitter, and vitamin B12 production in feral cats aligns with improved cognitive function and potentially contributes to their heightened aggression and elusiveness. Our findings suggest that microbiome shifts may play a significant role in the development of physiological and behavioural traits advantageous for a feral lifestyle, supporting the adaptive success of feral cats in the wild.

著者: Antton Alberdi, O. Aizpurua, A. Bolt Botnen, R. Eisenhofer, I. Odriozola, L. Santos-Bay, M. B. Bjornsen, M. T. P. Gilbert

最終更新: 2024-09-09 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.09.04.611329

ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.09.04.611329.full.pdf

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

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