Gastrointestinal microbiota of two migratory shor

Authors: Kirsten Grond Hodon Ryu Allan J Baker Jorge W Santo Domingo Deborah M Buehler

Publish Date: 2014/05/23

Volume: 155, Issue: 4, Pages: 969-977

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Abstract

Migratory birds travel long distances and use diverse habitats potentially exposing them to a broad range of microbes that could negatively affect their health and survival Gut microbiota composition may be related to organismal health especially during periods of impaired immunity due to stress by functioning as a reservoir for potential pathogens We provide an insight into the composition of the gastrointestinal microbiota in migratory Red Knot Calidris canutus and Ruddy Turnstone Arenaria interpres staging in Delaware Bay USA by analyzing fecal bacterial communities of three individuals per species with 16S rRNA clone libraries In the 313 bacterial sequences we analysed from Red Knots we identified 19 bacterial classes across 29 genera and from the 218 Ruddy Turnstone sequences we identified 11 bacterial classes across 17 genera In Red Knots and Ruddy Turnstones 27 and 41  of all sequences were closely related to Campylobacter spp which include several human pathogens Only 5 of the 46 genera and 8 out of 124 operational taxonomic units were shared between species suggesting that gut microbial community structure can be speciesspecific under environmentally similar conditions Our study provides baseline information that can be used in future studies to better understand diversity and function of gut microbes and can be expanded to investigate how gut microbiota of migratory birds affects their body condition immune function and demographic performanceZugvögel ziehen lange Strecken und nutzen verschiedenartige Lebensräume wo sie einer großen Anzahl verschiedener Mikroben ausgesetzt sind die sich negativ auf Gesundheit und Überleben auswirken könnten Die Zusammensetzung der Darmflora könnte mit der Gesundheit zusammenhängen da sie ein Reservoir möglicher Krankheitserreger bildet besonders in Zeiten von geschwächter Immunabwehr durch Stress Wir untersuchten die Zusammensetzung der mikrobiellen Biozönose in Magen und Darm aus Stuhlproben von jeweils drei Individuen des Knutts Calidris canutus und des Steinwälzers Arenaria interpres aus dem Rastgebiet Delaware Bay anhand von 16S rRNA KlonDatenbanken In den 313 Sequenzen bakterieller RNA die wir für die Knutts analysierten waren 19 Klassen und 29 Gattungen Bakterien vertreten In den 218 Sequenzen der Steinwälzer fanden wir 11 Klassen und 17 Gattungen von Bakterien In Knutts und Steinwälzern waren jeweils 27 und 41  der Sequenzen nah verwandt mit Campylobacter spp welche einige menschliche Krankheitserreger beinhalten Nur fünf der 46 Gattungen und acht von 124 taxonomischen Einheiten waren beiden Vogelarten gemeinsam was darauf hindeutet dass die MagenDarmflora auch unter ähnlichen ökologischen Bedingungen artspezifisch sein kann Unsere Studie gibt eine Grundidee der Vielfalt und Funktion von MagenDarmbakterien auf die sich zukünftige Studien stützen können Darauf aufbauend könnte untersucht werden wie die MagenDarmflora von Zugvögeln ihre Körperkondition Immunabwehr und demographische Merkmale beeinflusstWe would like to thank Nigel A Clark Jacquie A Clark British Trust for Ornithology and Kevin S Kalasz US Fish and Wildlife Services for granting us permission to sample shorebirds and for providing logistical assistance in Delaware Bay We would also like to thank Yvonne I Verkuil for valuable help during both field and laboratory work Lastly we thank three anonymous reviewers for their insightful comments which notably improved our manuscript This study was funded by grants from the Natural Science and Engineering Council of Canada PDF3734882009 and the Netherlands Organisation for Scientific Research Rubicon 825090190 to DMB and by the EPA Office of Research and Development All sampling procedures were in compliance with animal welfare laws of the USA and all permits necessary for shipping and handling of biological samples were obtained

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