肠道的功能远不止消化食物。它有自己独特的生态系统，寄居着各种具有不同功能的微生物——帮助从食物中提取营养、指导免疫系统的反应，甚至影响我们的情绪。据生物学家Mariah Donohue的研究，这些微生物甚至可能在进化中发挥作用。Mariah Donohue最近加入宾汉姆顿大学的生物科学项目，成为PRODiG+ SUNY研究员。
Donohue的研究重点是肠道微生物组如何塑造其动物宿主的进化及其占据的生态位。为了探讨这些问题，她选择了两种非常不同的动物作为研究对象：美国东北部的青蛙和仅在马达加斯加岛国发现的狐猴。
PRODiG+ SUNY研究员Mariah Donohue来自纽约皇后区，她在Stony Brook大学获得了人类学学士学位和生物学硕士学位，随后在肯塔基大学获得生物学博士学位。Donohue研究了肠道微生物组如何影响动物宿主的进化及其占据的生态位。为此，她选择了两种非常不同的动物作为研究对象：美国东北部的青蛙和仅在马达加斯加岛国发现的狐猴。
研究员职位是通向教职的桥梁。在接下来的两年里，Donohue将开发自己的研究项目，申请资助、发表论文并指导本科生。此外，该研究员职位的关键组成部分是支持科学领域的多样性、公平性和包容性。
“基本上，我们正在努力使研究对历史上被边缘化或排除在科学之外的人群更具包容性，”Donohue说，“这包括马达加斯加的马尔加什人，以及宾汉姆顿大学任何少数群体。”
肠道多样性与环境健康
Donohue已经研究狐猴近十年，她的研究表明，狐猴与其肠道微生物之间存在深刻的共同进化关系。“这同样适用于所有哺乳动物。我们有一组核心的肠道微生物，它们与我们的哺乳动物谱系共同进化了数百万年，”她解释道，“我研究的是许多不同物种之间的共享微生物及其功能。”
狐猴种类繁多，马达加斯加岛上超过一百种，它们发展出了多样化的策略来应对恶劣的岛屿环境。微生物的进化速度比宿主基因组快得多，这使得微生物适应成为一种明智的生存策略。这一点对于狐猴尤为重要；作为长寿的灵长类动物，它们自身的遗传进化无法迅速适应不断变化的世界。
“如果你是动物，需要迅速适应或适应变化的条件，微生物助手是最好的选择，”Donohue说。
在攻读硕士学位期间，她获得了国家地理基金会的资助，得以比较生活在受干扰森林碎片中的狐猴与生活在健康连续森林中的狐猴的微生物组。生活在退化环境中的狐猴微生物多样性较低——这一发现与所谓的“人类微生物组大灭绝”现象相似。
狩猎采集社会中的人类微生物多样性显著高于工业环境中的人类。饮食是一个因素，但卫生措施也是如此。肥皂、抗生素和其他药物会导致肠道微生物的灭绝，这可能促进自身免疫疾病的发展。
“你的生活方式加上遗传因素决定了你会拥有什么样的微生物组，”Donohue说，“我的很多工作都集中在确定每个因素的影响。”
尽管Donohue长期以来对两栖动物感兴趣，但她在研究计划中增加了两栖动物，这是对另一种微生物进化的回应：新冠病毒大流行。野生狐猴仅存在于马达加斯加，而全球旅行在疫情期间关闭。选择一个离家更近的研究对象是合乎逻辑的选择。
两栖动物本身就很有趣：作为冷血动物，外部环境决定了它们的内部温度，这使它们对气候变化的影响非常敏感。
“这对探讨微生物组的作用问题来说可能非常有趣，”Donohue说。
宾汉姆顿大学的自然保护区拥有相当多样的两栖动物生物多样性，包括10多种青蛙和蝾螈。Donohue计划对它们的微生物组进行基线评估，然后开展一项长期研究，探讨气候变化如何影响这些微生物组。
除了自然保护区的青蛙，她还希望继续在马达加斯加的研究，研究竹狐猴。这些灵长类动物每天摄入致命剂量12到40倍的氰化物，作为其日常饮食的一部分——巨大的马达加斯加竹子——却没有任何不良影响。
“有很多研究试图弄清楚这些狐猴如何在这种饮食下茁壮成长，但大家都还在挠头，”她说，“我们可以研究一下微生物组吗？”
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