在圣地亞哥與美國海軍海洋哺乳動物計劃合作的醫(yī)學院研究人員發(fā)現(xiàn)了一種驚人的新認識細菌，這些細菌生活在訓練有素的海豚體內(nèi)，海軍用它來尋找沉沒的海底并探測水下入侵者。他們在野生海豚身上也發(fā)現(xiàn)了類似的細菌。

“我們在海豚口中發(fā)現(xiàn)的大約四分之三的細菌物種對我們來說是全新的，”醫(yī)學博士，微生物學和免疫學教授David Relman說。這些以前未知的細菌代表了“全新的生活領(lǐng)域”，Relman說，他也是斯??坦福大學國際安全與合作中心的聯(lián)合主任，也是該大學Freeman Spogli國際研究所的高級研究員。

描述該研究的論文于2月3日在Nature Communications上發(fā)表。Relman是資深作者。主要作者是Elisabeth Bik，博士，他的實驗室研究員。

“細菌是研究得最好的微生物之一，因此我們發(fā)現(xiàn)我們發(fā)現(xiàn)的細菌種類從未被描述過的程度令人驚訝，”Relman說。“新奇并不僅僅意味著物種，家庭，階級或門的新名稱......有理由相信，除了這種分類新奇之外，它還具有功能性新穎性。”海豚的氣息

自20世紀60年代初以來，美國海軍一直在訓練海豚和海獅從他們在圣地亞哥和其他地方的基地開展防御性軍事任務(wù)。

Relman，也是Thomas C.和Joan M. Merigan教授，15年前開始與海軍合作，以確定懷疑在他們的海豚中引起胃潰瘍的細菌。

他的最新項目是對海豚生活的細菌群落或微生物群進行編目，當時海軍要求他幫助開發(fā)一種可以保持海豚健康的益生菌菌株，或幫助生病的海豚變得更好。

海軍訓練員從海豚的嘴和直腸區(qū)域取出常規(guī)拭子，并將樣品運送到斯坦福干冰上進行分析。

他們還收集了空氣中呼吸液和空氣中其他生物物質(zhì)的樣本，這些物質(zhì)是海豚從他們的氣孔呼出的無菌濾紙，以及使用海豚可以吞下的管子進行的胃液樣品，并進行比較，來自周圍水域的細菌。

該研究發(fā)現(xiàn)，生活在佛羅里達州西海岸薩拉索塔灣的野生海豚的細菌樣本具有相似的多樣性和新穎性，盡管這些細菌與海豚的嘴巴有細微差別。

希望開發(fā)診斷測試

雷曼說，他希望能夠發(fā)現(xiàn)健康海豚和其他海洋哺乳動物中正常微生物群落的特征，以便科學家能夠發(fā)現(xiàn)任何可能意味著即將發(fā)生的疾病或氣候變化和海洋變暖引起的健康問題的早期變化。

“人們對海洋狀況的變化以及對野生海洋哺乳動物健康的影響有很多關(guān)注，”雷曼說。“我們希望能夠開發(fā)一種診斷測試，告訴我們海洋哺乳動物何時開始遭受環(huán)境變化的不良影響。”

這項研究可以幫助解決其他謎團，例如海豚如何消化食物，即使他們吞下魚而不咀嚼它們。Bik說，答案可能在于一個獨特的細菌群體，這種群體也在中國長江流域的瀕臨滅絕的淡水海豚物種中被發(fā)現(xiàn)。

“這是一個非常有趣的細菌群，以前沒有人見過任何陸地動物群，”比克說。“我真的很想知道更多關(guān)于這些細菌的信息，并對它們的基因組進行測序，以便更多地了解它們的功能。”

微生物在海獅，海豚中的差異

該研究還檢查了來自海軍訓練有素的海獅的口腔，胃和直腸樣本。“海獅和海豚被保存在同一個設(shè)施中，它們被喂食完全相同的魚，它們在相同的水中游泳......但它們在微生物群方面非常非常不同，”比克說。

與海豚不同，海獅與陸地表親共享許多常見類型的細菌。

“海獅與其他食肉動物如狗和貓沒有什么不同，”比克說。“它們與它們在進化上是相關(guān)的，它們的微生物群看起來與那些動物非常相似。但是海豚并沒有真正擁有密切相關(guān)的陸地哺乳動物，而且它們的微生物群看起來與人們看到的其他任何東西都截然不同。”

雷曼說，他的團隊計劃擴大他們的研究范圍，包括其他海洋哺乳動物，如海獺，虎鯨，灰鯨，海豹，象海豹和海牛。它們的目的部分是為了理解自哺乳動物返回以來數(shù)百萬年來海洋中的生命如何塑造其微生物群落的結(jié)構(gòu)及其在海洋哺乳動物健康中的作用。

逆戟鯨凳子

他們已經(jīng)分析了美國國家海洋和大氣管理局在經(jīng)過特殊訓練的嗅探犬的幫助下收集的80多個虎鯨樣本，這些糞便站在他們的船頭上并指向新鮮的鯨魚糞便。

加利福尼亞州魚類和野生動物部門正在為海獺提供生物標本，并將其作為其保護，生態(tài)和監(jiān)測計劃的一部分進行密封研究。

索薩利托的海洋哺乳動物中心是西海岸最大的海洋哺乳動物救援和康復設(shè)施，它正在密封護理中輸送口腔和直腸拭子樣本。

雷曼說，這項研究可以幫助科學家們開始回答有關(guān)海洋生物的基本問題。

“海洋哺乳動物仍然是研究微生物生命的人們較不了解的棲息地之一，并且有很多理由認為這些是研究的重要棲息地，部分原因是這些海洋哺乳動物的健康狀況相關(guān)，但也因為他們代表了對生活在海洋中意味著什么以及我們與環(huán)境這一方面關(guān)系的本質(zhì)的看法，“雷曼說。