鳥類聚群對抗細菌

熱帶非洲鳥類比北方或遷徙鳥類對某些病原體具有更強的免疫力

草地鷚。

Abi Warner Getty Images 

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每年秋季進入冬季時,歐洲和亞洲的許多鳥類都會收拾行裝,向南飛往熱帶非洲的陽光下享受溫暖。當春天來臨時,它們會返回溫帶古北區交配和撫養後代。研究人員想知道為什麼這些長途飛行者不會得旅行者腹瀉。

瑞典隆德大學的生態學家艾米麗·奧康納說:“當我們出國度假時,我們需要各種疫苗接種。” “但是鳥類沒有藥物保護的選擇。這讓我們感到困惑:它們是如何如此出色地應對對我們來說如此困難的事情的?”

為了找出答案,奧康納和她的同事將1300多種鳴禽分為遷徙性、非洲久居型或古北區久居型——最後一個的例子是草地鷚(如圖所示)。然後,他們從32個物種的代表性子集中捕獲了野生鳥類,採集血液樣本進行基因分析。研究人員正在尋找編碼一類稱為MHC-I的免疫系統蛋白質的基因,這些蛋白質參與識別病原體。奧康納說,這種基因的數量越多,動物的免疫系統可以檢測到的入侵者種類就越多。


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透過這項衡量,非洲久居型鳥類的免疫系統最為強大。由於大多數古北區鳥類最初起源於熱帶地區,後來向北擴散,研究人員懷疑這些物種的MHC-I多樣性較低。研究結果於5月發表在《自然生態與進化》雜誌上。

奧康納說:“遷徙性鳥類由於其生活方式,必須應對兩組不同的病原體。” “我原本期望它們擁有所有群體中最高的基因多樣性,所以我真的很驚訝地發現它與歐洲鳥類非常相似。”

幼鳥在剛孵化後最容易感染病原體,繁殖的壓力也使它們的父母更容易生病。奧康納懷疑,出於這兩個原因,進化可能促使遷徙物種傾向於與北方常見病原體的抵抗力相關的基因,而犧牲了那些抵抗熱帶細菌的基因。

埃克塞特大學進化生物學家卡米爾·博諾德說,另一種可能是,遷徙物種可能投資於其他形式的非病原體特異性免疫力,她沒有參與這項研究。“我們現在需要進一步探索遷徙物種是否在對抗病原體方面投入較少,”博諾德說,“而在其他型別的免疫過程方面投入更多。”

傑森·G·戈德曼 是一位常駐洛杉磯的科學記者。他曾為《大眾科學》、《洛杉磯》雜誌、《華盛頓郵報》、《衛報》、BBC、《保護》雜誌和其他刊物撰寫關於動物行為、野生動物生物學、保護和生態學的文章。他為《大眾科學》的“60秒科學”播客撰稿,並且是《科學部落格:基本指南》(耶魯大學出版社)的聯合編輯。他喜歡在電視和廣播上分享他的野生動物知識,並經常向公眾談論野生動物和科學傳播。

更多作者:傑森·G·戈德曼
大眾科學雜誌第319卷第4期本文最初以“群體免疫”為標題發表於大眾科學雜誌第319卷第4期(),第16頁
doi:10.1038/scientificamerican1018-16a
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