這種鳥總是把自己的便便塗到鳥蛋上,居然是因爲……

《題戴勝》

唐·賈島

星點花冠道士衣,紫陽宮女化身飛。

能傳世上春消息,若到蓬山莫放歸。

這種鳥總是把自己的便便塗到鳥蛋上,居然是因為……

秋天是北京最好的季節,在研究所的草地上,我經常看到一兩隻樣子獨特的鳥,它們長著細長的彎嘴,頭頂上有扇形的棕栗色羽冠, 身上有黑白相間的斑紋,模樣格外拉風。

這種鳥叫戴勝鳥(Hoopoe,Upupa epops),顧名思義是頭上戴著“勝”的鳥,戴勝的冠羽平時收起來,在興奮的時候就會展開,令人聯想起“勝”這種頭飾,因而得名(“勝”是中國古代女人的一種鳳冠狀羽冠頭飾)。民間也稱它山和尚、咕咕翅、雞冠鳥、發傘鳥、臭姑鴣、臭姑姑等。

在中國,戴勝鳥象徵著祥和、美滿和快樂。戴勝鳥美麗,盡職盡責,能照顧好自己的後代。2008 年,以色列將戴勝鳥確定為國鳥。令人意想不到的是,這種樣子美麗而奇特,身體卻散發惡臭的戴勝鳥竟然成了微生物學家感興趣的研究對象。

這種鳥總是把自己的便便塗到鳥蛋上,居然是因為……

戴勝鳥在孵化後代時非常盡職盡責,但是有個“壞習慣”,它們在養育雛鳥時非常“懶散”,從不處理小鳥的糞便,整得鳥巢又髒又臭。除此之外,戴勝雌鳥在孵卵期間,屁股腺體中會排出一種黑棕色的油狀液體,這種液體也是又髒又臭,它們還經常拿這些液體塗抹鳥蛋和身體。人們猜測,它們身上散發的惡臭就是來自鳥窩和身上的糞臭味,“臭姑姑”的俗名也由此而得。

這種糞臭味卻引起了科學家的興趣。原來,讓人噁心的“糞便”中暗藏玄機!戴勝鳥繁衍後代竟然離不開“糞便”中的一種微生物——糞腸球菌(Enterococcus faecalis)!

這種鳥總是把自己的便便塗到鳥蛋上,居然是因為……

研究人員做了一個實驗,他們對比了塗抹和不塗抹這種液體後鳥蛋的變化,結果發現,塗抹之後蛋殼顏色會發生變化。一旦接觸到分泌液,鳥蛋的顏色就會變深,如果人為控制不讓鳥蛋接觸分泌液,鳥蛋的顏色會變淺,同時,這些鳥蛋極易出現感染而導致不能孵化。

在整個孵化期間,蛋殼顏色是隨著孵化從藍灰色到綠褐色改變。這也就不難理解,在繁殖期裡為什麼戴勝鳥會大量分泌這種黑棕色液體並塗抹到蛋殼上了,那是為了給蛋殼消毒和防腐!所以,通過觀察蛋殼的顏色就可以判斷蛋的健康狀態,顏色越深表示蛋殼上面的糞腸球菌越多,抗菌活性越高,蛋的健康狀況越好。

這種鳥總是把自己的便便塗到鳥蛋上,居然是因為……

動物生活在一個處處充滿細菌的世界裡,雖然鳥蛋有堅硬的外殼保護,可也免不了受到一些細菌的侵染,這些細菌鑽到蛋殼裡會感染髮育中的卵。蛋殼的表面並不光滑,而是佈滿了“隱窩”,這些隱窩中有鳥類的分泌物,其附著在蛋殼外面形成一層保護膜,這層保護膜具有防止細菌感染的作用。我們平時吃的雞蛋上面也有一層保護膜,一旦雞蛋被清洗過後,保護膜遭到破壞,出現“壞蛋”的概率就會增加。

助力繁衍,維護羽毛

究竟分泌物中的什麼成分抑制了細菌感染?研究人員進一步分析了液體分泌物的成分,發現這種糞腸球菌產生的一種抗菌肽起著關鍵作用。

這種抗菌肽具有廣譜抗菌性,能夠抑制多種細菌的生長,也就是說只要有糞腸球菌存在,它們分泌的抗菌肽就能發揮類似抗生素的作用。正是由於這種廣譜抗菌肽的存在,蛋殼上的微生物才得到了抑制,達到了保護卵不受侵染的目的,提高了蛋的孵化率。

若戴勝鳥分泌液中的糞腸球菌減少,它們產蛋的數量就少,蛋的孵化率也會降低。這就難怪戴勝鳥在繁殖季節會大量分泌這種帶有細菌的又黑又臭的液體了,有這麼好的抗菌物質,戴勝鳥“捨不得”打掃糞便也就不難理解了。

這種鳥總是把自己的便便塗到鳥蛋上,居然是因為……

糞腸球菌的存在與否關乎戴勝鳥繁衍後代的頭等大事,對它們來說臭不臭還重要嗎?戴勝鳥臭臭的窩可以保護鳥蛋和雛鳥的健康,臭一點兒孩子又多又健康!戴勝鳥並不懶,而是能夠充分利用微生物的“聰明鳥”。

除此之外,研究人員還發現戴勝鳥分泌液中的糞腸球菌具有非常強的抑制地衣芽孢桿菌生長的作用。在自然界中,微生物無處不在,有一些微生物以羽毛為食,有一類地衣芽孢桿菌(Bacillus licheniformis)大量地存在於野生鳥類的羽毛和皮膚中,被稱為羽毛降解菌。這種菌產芽孢,能夠抵抗極其惡劣的環境而不死,一旦孢子遇到合適的條件就能快速萌發生長。

這種鳥總是把自己的便便塗到鳥蛋上,居然是因為……

實際上,地衣芽孢桿菌是一種在土壤中非常常見的革蘭陽性菌,像戴勝鳥這種經常接觸地面的鳥,羽毛中能夠找到大量這種細菌。除了降解羽毛,這種細菌還可以影響羽毛的顏色,在鳥類換羽和羽毛顏色形成過程中扮演重要角色。

如今,人們也在利用這種菌分解羽毛的特性,把禽類養殖和加工生產過程中丟棄的雞、鴨和鵝等禽羽收集起來,交給細菌分解,從而將動物不能消化的角蛋白分解為可被消化吸收的水解蛋白或者氨基酸,作為蛋白飼料再餵給養殖動物。

研究人員將羽毛與地衣芽孢桿菌一起培養,發現羽毛會被很快分解掉;當把羽毛與糞腸球菌和地衣芽孢桿菌混合培養時,發現羽毛幾乎不被分解。進一步研究發現,糞腸球菌能產生類似抗生素的細菌素,能夠強烈抑制地衣芽孢桿菌。地衣芽孢桿菌受到抑制,就不能產生角蛋白酶,也就不能分解羽毛,保護了羽毛的完整性,鳥兒們美麗的羽毛才能繼續保持鮮亮。

這種鳥總是把自己的便便塗到鳥蛋上,居然是因為……

看來戴勝鳥和糞腸球菌是互惠共生關係,也就是說戴勝鳥靠糞腸球菌幫助自己繁衍後代和維護羽毛,糞腸球菌靠戴勝鳥提供的營養生存,它們之間的配合堪稱完美。這種互惠共生的關係不僅在戴勝鳥中發現,科學家在其他鳥類如鴿子、海鷗等中也觀察到了類似的現象。

糞腸球菌和屎腸球菌

值得一提的是,由於糞腸球菌在鳥類中太普遍了,人類也將糞腸球菌當作一種特殊的檢驗標記來判斷和追蹤海運貨物的來源和汙染情況。

海岸邊經常會有大量海鷗等海鳥出沒,而鳥類存不住糞便,一邊飛一邊排,導致海港中的海水裡存在大量的鳥糞,其中的糞腸球菌含量自然也會跟著增加。通過檢測貨物攜帶的糞腸球菌的量就可以初步判定貨物被汙染的情況,並且不同地區的糞腸球菌菌株是不一樣的,檢測糞腸球菌菌株還可以推測貨物曾經到達過哪些港口。

人類腸道中也有糞腸球菌,而且正常人糞便中這類細菌的數量可以達到1000 萬個每克。從名字中也可以看出這種細菌跟糞便脫不了干係。雖然,還沒有發現糞腸球菌影響人類的繁衍,但是已有研究發現糞腸球菌是人體內的共生菌,所有健康人的腸道中都存在糞腸球菌。

腸道中還有一種細菌,跟糞腸球菌的名字類似,稱作屎腸球菌(Enterococcus faecium)。我一直沒搞明白糞和屎有什麼區別,這不都是一種東西嗎?不過從細菌分類上兩種菌確實是不一樣的,但也有很多共同的地方——都屬於腸道中常見的共生細菌。

這種鳥總是把自己的便便塗到鳥蛋上,居然是因為……

在過去的幾十年中,糞腸球菌和屎腸球菌都曾作為益生菌使用,由於有些人在食用過程中出現了副作用,導致現在對這兩種菌的安全性和有效性存在爭議,一些地區還把它們從益生菌名單中去掉了。我國公佈的《可用於食品的菌種名單》中也不見了兩種菌的蹤影。

雖然,在食品和保健品中不允許使用,在一些藥品型益生菌產品中仍能看到它們的身影,比如媽咪愛(含有枯草芽孢桿菌和屎腸球菌R0026)和培菲康(含有長雙歧桿菌、嗜酸乳桿菌和糞腸球菌)。

這種鳥總是把自己的便便塗到鳥蛋上,居然是因為……

大多數情況下,糞腸球菌和屎腸球菌在腸道中是沒有安全問題的,可一旦離開腸道,轉移到身體其他部位就有問題了。雖然,腸球菌比起雙歧桿菌和乳桿菌等益生菌在腸道中更為常見,但是它們屬於條件致病菌,具有潛在致病性,在適宜的條件下可能會透過腸道屏障進入體內引發菌血症,然後,菌體隨著血液循環進入泌尿系統、關節、心臟等,它們增殖到一定數量就可能引起嚴重的炎症。

需要注意的是,作為藥品或食品的益生菌中糞腸球菌和屎腸球菌的菌株都是做過安全性驗證的,理論上安全性還是可以的,但是,為了安全起見,以防萬一的做法還是首選安全性更加可靠的乳酸桿菌和雙歧桿菌類益生菌。

這種鳥總是把自己的便便塗到鳥蛋上,居然是因為……

(摘自《曉肚知腸:腸菌的小心思》,作者:段雲峰)


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