Koalas ernähren sich eigenartig – aber haben sie auch eigenartige Bakterien?

Koala im Tiergarten Schönbrunn in Wien | Foto: Barbara Feldmann
Koala im Tiergarten Schönbrunn in Wien | Foto: Barbara Feldmann

Koalas ernähren sich fast ausschließlich von Eukalyptusblättern. Benötigen sie deshalb spezifische Mikroorganismen, die ihnen bei der Verdauung ihrer Nahrung helfen? Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Zoo- und Wildtierforschung (IZW) haben die Zusammensetzung von Bakteriengemeinschaften in verschiedenen Verdauungsorganen untersucht. Sie fanden bei Koalas jedoch keine ungewöhnlichen oder speziellen Mikrobengemeinschaften, wenn sie diese mit jenen anderer Säugetiere verglichen. Die Ergebnisse zeigen außerdem, dass nichtinvasive Proben wie z.B. Kotproben, die üblicherweise zur Untersuchung der Zusammensetzung von Mikrobengemeinschaften verwendet werden, wohlmöglich keine präzise Beschreibung des Darmmikrobioms des Wirtes liefern. Die Studie wurde nun in dem wissenschaftlichen Fachmagazin „Scientific Reports“ veröffentlicht.

Der Koala (Phascolarctos cinereus) ist ein baumbewohnendes Beuteltier, welches eine einzigartige Ernährungsweise hat, die fast ausschließlich aus Eukalyptusblättern besteht. Das Blattwerk des Eukalyptusbaumes gilt eigentlich als sehr ungünstige Nahrung, da es nicht nur nährstoffarm ist, sondern auch viele Verbindungen enthält, die für die meisten Tiere giftig sind. Es wird angenommen, dass Bakterien eine wichtige Rolle bei der Verdauung von Eukalyptusblättern spielen. Dennoch ist nicht bekannt, ob eine so exklusive Ernährungsweise die Zusammensetzung der Bakteriengemeinschaften, oder Mikrobiome, bei Koalas beeinflusst.

Ein internationales Team von Wissenschaftlern der Abteilung für Wildtierkrankheiten des Leibniz-Instituts für Zoo- und Wildtierforschung (IZW) in Berlin, der University of the Sunshine Coast (Australien), der University of Illinois at Urbana-Champaign (USA) und des Tiergarten Schönbrunn in Wien haben das Koala-Mikrobiom mittels DNA-Sequenzierung (Next Generation Sequencing) charakterisiert. Die Forscher fanden heraus, dass sich das orale sowie das Darmmikrobiom von Koalas ähnlich zusammensetzen wie die Mikrobiome der gleichen Körperregionen anderer Säugetierarten. Folglich scheint die einzigartige Ernährungsweise der Koalas die Mikrobengemeinschaften in den Verdauungsorganen nicht zu beeinflussen. Des Weiteren wurden Rektalabstriche und Kotproben zum ersten Mal mittels Hochdurchsatzsequenzierung verglichen, um zu prüfen, ob diese Probentypen das Koala-Darmmikrobiom gleichwertig beschreiben. Rektalabstriche enthielten die gesamte Vielfalt der auch in Kotproben enthaltenen Bakterien und noch zusätzliche Gattungen bzw. Arten. Dies deutet darauf hin, dass Bakteriengemeinschaften im Kot lediglich einen Bruchteil der komplexen darmbewohnenden Mikrobengemeinschaften repräsentieren. Darüber hinaus wurden die Kotmikrobiome der in Gefangenschaft gehaltenen Koalas mit vorhandenen Daten von wilden Koalas verglichen, um zu testen, ob die Gefangenschaft wesentliche Veränderungen im Koala-Mikrobiom hervorruft. Da sich laut den Ergebnissen die Profile der gefangenen und wilden Koalas ähnelten, scheint die Gefangenschaft die mikrobielle Gesundheit von Koalas nicht zu beeinträchtigen.

Auch das Mikrobiom der Koala-Augen wurde untersucht, da Koalas häufig unter Augenkrankheiten leiden, die durch Chlamydieninfektionen verursacht werden. Die Ergebnisse zeigten eine sehr vielfältige Mikrobengemeinschaft, ähnlich den Augenmikrobiomen anderer Säugetierarten. Dabei traten jedoch Bakterien einer bestimmten Familie, die bei anderen Säugetieren nicht beobachtet wurde, in ungewöhnlich hoher Zahl auf. Um festzustellen, ob dies die Anfälligkeit von Koalas für Chlamydieninfektionen bedingt, sind weitere Untersuchungen notwendig.

Dies ist die erste Studie, welche die Zusammensetzung des Augenmikrobioms einer nichtmenschlichen Säugetierart mithilfe von Hochdurchsatzsequenzierung beschreibt. Sie zeigt den gesunden Grundzustand des Koala-Auges, mit welchem künftig die Mikrobiome von Krankheitszuständen verglichen werden können.

Publikation:
Alfano N
, Courtiol A, Vielgrader H, Timms P, Roca AL, Greenwood AD (2015):Variation in koala microbiomes within and between individuals: effect of body region and captivity status. SCI REP.
Doi: 10.1038/srep10189.
http://www.nature.com/srep/2015/150511/srep10189/full/srep10189.html

 

Kontakt:
Leibniz-Institut für Zoo- und Wildtierforschung (IZW)
Alfred-Kowalke-Str. 17
10315 Berlin

Niccolò Alfano
Tel.: +49 30 5168-455
alfano@izw-berlin.de

Steven Seet
Tel.: +49 30 5168-125
seet@izw-berlin.de

 

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