Habituation drives elevated antimicrobial resistance, functional, and compositional shifts in the black bear gut microbiome
本研究表明，美洲黑熊的习性化导致了肠道微生物群组成与功能的显著转变，具体表现为与野生及圈养个体相比，其抗生素耐药基因水平和炎症相关分类群水平均有所升高。
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肠道不仅仅是一个消化道，它是一个充满了微观生命的繁盛生态系统。在哺乳动物的肠道内，细菌、真菌和其他微生物协同工作，分解食物、训练免疫系统并抵御入侵者。这个内部群落对周围环境极其敏感，因此它像一面镜子，反映出动物的饮食、环境和整体健康状况。当动物的生活方式发生变化时——无论是通过改变摄食内容还是居住地——其肠道微生物组也会随之改变。科学家早已知晓人类和家畜携带高水平的抗生素耐药细菌，这是一个重大的公共卫生问题。但野生动物在这一全球图景中所扮演的角色在很大程度上仍是一个谜。随着城市的扩张以及野生动物越来越多地接触到人类的垃圾、食物和药物，研究人员开始追问：生活在人类附近如何改变了野生动物体内的隐形世界，而这对整个生态系统的健康又意味着什么？
一个研究小组致力于通过研究美洲黑熊来回答这些问题，这种生物存在于三种截然不同的世界中。一些黑熊生活在深山密林中，避开人类，仅食用森林所提供的食物。另一些黑熊已经变得习于人类存在，失去了对人的恐惧，并在城镇和郊区的垃圾桶、花园和垃圾箱旁觅食。第三类群体则生活在圈养状态下，被安置在动物园或康复中心，接受标准化的饮食和医疗护理。科学家们收集了加利福尼亚州和内华达州65只此类黑熊的粪便样本。通过分析这些样本中微生物的DNA，他们可以对比生活在野外的黑熊、生活在人类社会边缘的黑熊以及生活在笼中的黑熊的肠道群落。他们使用了两种不同的方法：一种用于识别存在哪些类型的微生物，另一种则是更详细的扫描，用以寻找可能导致疾病或产生耐药性的特定基因。
研究结果显示，黑熊的生活方式在其肠道内留下了独特的指纹。虽然这三组黑熊的微生物总种类相似，但存在的特定细菌类型却并不相同。生活在圈养环境下的黑熊，其肠道群落富含肉食性动物常见的细菌，这可能反映了看护者为其提供的、以蛋白质为主的稳定饮食。相比之下，那些在人类定居点附近觅食的习于人类存在的黑熊，表现出了一类已知与炎症相关的细菌的显著增加。这表明，这些黑熊摄入的污染物和加工食品正在改变它们的内部生物学特征，其方式可能会导致它们生病。与此同时，野外黑熊携带了更高载量的真菌和土壤栖息细菌，这可能源于它们食用植物和在泥土中觅食，且它们的样本中含有大量科学家尚无法识别的微生物序列，暗示了野外生命多样性中仍有未被发现的部分。
或许最令人震惊的发现与细菌生存于抗生素环境下的基因有关。研究人员发现，习于人类存在的黑熊携带的这些耐药基因水平明显高于甚至高于圈养黑熊。这令人意外，因为人们可能会预期在医疗设施中的动物会有最多的药物接触。相反，结果表明，习于人类存在的黑熊所消费的垃圾和人类食物中含有抗生素，这些抗生素可能来自丢弃的药物或经过药物处理的肉类。这些野外黑熊实际上正在成为“超级细菌”的储库，它们在肠道中携带这些细菌，并通过排泄物将其释放到环境中。这创造了一个危险的循环，即耐药基因可以从野生动物传播到家畜、宠物，并最终回到人类身上。
研究还观察了毒素的产生情况。研究发现，圈养黑熊携带的产生毒素的基因水平最高，特别是那些已知会导致严重消化不适的肠毒素。这可能是圈养压力、圈养环境的无菌性质或特定饮食成分的结果。习于人类存在的黑熊并未表现出这种毒素激增，但它们极高的抗生素耐药基因水平仍然是一个关键的担忧。研究人员还检查了细菌用于分解植物纤维的酶。与预期相反，圈养黑熊拥有最高丰度的这类酶，这可能是因为它们全年标准化的饮食富含复杂的植物纤维，而采样时的野外黑熊正处于夏末，主要食用浆果和坚果，这所需的纤维消化机制较少。
这项工作以一种超越了如财产损失或车辆碰撞等可见冲突的方式，将人类行为与野生动物健康联系了起来。它表明，使野生动物习惯于人类存在这一行为，会带来隐形的、生理上的后果。通过消费人类来源的食物和废物，习于人类存在的黑熊正在重塑它们的内部生态系统，使其充满了威胁到更广泛环境的耐药基因。这项研究强调了“同一健康”（One Health）的概念，即承认人类、动物和环境的健康是深度交织在一起的。生活在郊区社区的黑熊的肠道微生物组不仅仅是该动物的私事；它是抗生素耐药性传播的一个晴雨表，也是一个警告，提醒我们人类世界与自然世界的边界正在以一种可能对每个人都产生持久影响的方式发生模糊。
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