【繽紛生態】禿鷹為何能安心大啖腐肉

■愛看生態記錄片的朋友對禿鷹喙食腐肉的場景應該不陌生。但腐肉充滿大量有害的細菌,禿鷹是如何百菌不侵呢?

黑美洲鷲(Coragyps atratus)(Photo credit: Edwin Harvey, CC BY-NC-SA 2.0)
黑美洲鷲(Coragyps atratus)(Photo credit: Edwin Harvey, CC BY-NC-SA 2.0)

撰文|黃貞祥

過去動物學家認為禿的鷹胃酸有很強的腐蝕性,令牠們進食被細菌感染的屍體也不易生病,可是科學家發現,保護禿鷹免於惡菌侵害的,還有牠們腸道中的益生菌!

禿鷹又稱座山雕或禿鷲,可分為兩大類:舊大陸禿鷹和新大陸禿鷹。雖然兩者並非親屬,兩者有很多相似的地方,是趨同演化而來的。舊大陸禿鷲主要分佈於非洲、亞洲和歐洲,和黑鳶、鵟、鵰、蒼鷹一樣同屬鷹隼目;新大陸禿鷹主要分佈美洲的平原。牠們與鷹隼目的關係不接近,反而接近鸛形目(即鸛類)。牠們當中有數種的嗅覺異常靈敏,有別其他鷹類。

新舊大陸禿鷹,都主要以動物屍體為食物,很少襲擊健康的動物,偶爾也會捕食生病或受傷的動物。嗜吃腐肉的禿鷹只要是死的哺乳動物、爬蟲類、死鳥和死魚都不挑。腐肉長滿了各種細菌,以及細菌分泌的毒素,其中的炭疽桿菌更是會造成炭疽熱的致命殺手。而且為了柿子桃軟的吃來省力,禿鷹往往是從屍體的肛門開口先吃起,這讓牠們吃下更多髒東西。那為何禿鷹吃下了噁心的腐肉仍老神在在呢?

丹麥奧胡斯大學的微生物學家Lars Hansen等人,利用「元基因體學」(metagenomics)的方法,也就是把樣本裡的DNA全都定了序,分析了兩種新世界禿鷹的腸道菌相,牠們分別是紅頭美洲鷲(Cathartes aura)和黑美洲鷲(Coragyps atratus)。他們從美國聯邦官員為了族群控制,在田納西州射殺的26隻黑美洲鷲和24隻紅頭美洲鷲身上取得樣本。

他們從禿鷹腸道中發現了76種細菌,這比起人類腸道的上千種還少很多。禿鷹腸道內的細菌主要分為兩大類:梭菌綱(Clostridia)和梭桿菌門(Fusobacteria),前者包括了肉毒桿菌和造成壞疽或破傷風的細菌,而後者包含了造成齒齦病、潰瘍和讓肉腐敗的細菌。

紅頭美洲鷲(Cathartes aura)(Photo credit : Mike Baird, CC BY 2.0)
紅頭美洲鷲(Cathartes aura)(Photo credit : Mike Baird, CC BY 2.0)

禿鷹有可能對那些細菌免疫,也可能是把腸道裝滿梭菌綱和梭桿菌門裡無害的細菌,讓有害的細菌毫無立足之地。他們還發現,禿鷹的皮膚,尤其是臉上的細菌都比牠們腸道的多,有528種細菌,顯示牠們的腸道有多出奇地「乾淨」。從禿鷹的臉上能找到兔子、狗、鹿、浣熊、負鼠、臭鼬等的DNA,可是牠們的腸道卻找不到腐肉的DNA,可能是因為禿鷹的胃液腐蝕性強到連一丁點DNA都無法全身而退。

去年美國聖路易大學的地質生物學家 Sarah Keenan等人在食腐肉的短吻鱷腸道中,也發現這兩類的細菌是要角。這顯然並非巧合,應該是牠們相似的食性所致。致於為何這兩類細菌能夠讓動物免於惡菌的侵害,則需要做更多的定序和研究才能充分地解答。

參考資料:
Rachel Feltman. How vultures evolved to live on rotting, feces-covered meat (and what we can learn from them). The Washington Post. November 25.
Ewen Callaway. Microbes help vultures eat rotting meat. Nature | News. 26 November 2014
Will Dunham. Gut check: how vultures dine on rotting flesh, and like it. Reuters. Wed Nov 26, 2014.
John Barrat. Vultures remarkably tolerant to deadly bacteria, study reveals. Smithsonian Science.  25 November 2014.
Jim Algar. How Do Vultures Survive on Rotting Flesh? Tech Times | November 25 .

原學術論文:
Roggenbuck M, et al. The microbiome of New World vultures. Nat Commun. 2014 Nov 25;5:5498. doi: 10.1038/ncomms6498.
Keenan SW1, Engel AS, Elsey RM. The alligator gut microbiome and implications for archosaur symbioses. Sci Rep. 2013 Oct 7;3:2877. doi: 10.1038/srep02877.
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作者:黃貞祥 現於台灣中央研究院生物多樣性研究中心擔任博士後研究員,從事鳥類的演化遺傳學、基因體學及演化發育 生物學研究。科教中心特約寫手,從事科普文章寫作。

 

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