天行长臂猿（Hoolocktianxing），属于国家I级保护动物，被IUCN列为濒危物种（Endangered）。分类学上，天行长臂猿曾经被归为白眉长臂猿属（Hoolock）东部白眉长臂猿（Hoolockleuconedys）。2017年，中山大学范朋飞教授领导的团队基于形态学、分子系统发育学以及地理分布的证据将其定为长臂猿新种。我国的天行长臂猿仅存150只左右，主要栖息于高黎贡山海拔1600–2600米的中山湿性常绿阔叶林和中山半湿润常绿阔叶林中。该栖息地具有明显的季节性变化，年平均气温仅为13°左右，冬季气温偶尔会降到零度以下，是迄今为止报道的最冷长臂猿栖息地之一。天行长臂猿家域超过100公顷，是热带地区长臂猿家域的3-5倍。在果实资源匮乏的季节，天行长臂猿会减少移动距离和活动范围，并大量进食叶作为替代食物。理解天行长臂猿如何适应食物资源的季节性变化有助于制定更加科学合理的保护措施。
灵长类学分会副理事长、中山大学范朋飞教授长期从事各种长臂猿的行为、生态和保护研究，在云南无量山、高黎贡山和广西邦亮建立了长期的野外研究基地。近日，范朋飞教授团队以高黎贡山两群天行长臂猿为研究对象，分别从认知能力和肠道微生物两个方向探讨了该物种对食物资源季节性变化的适应能力。
在第一项工作中，该团队通过6年的野外观察，检验天行长臂猿是否会根据早餐类型的不同而计划觅食时间和路线。研究结果发现，与取食树叶作为早餐相比，天行长臂猿取食果实作为早餐时会更早地离开过夜树（NA群早离开52分钟，BB群早离开36分钟），并更早地进入早餐树（NA群早到达75分钟，BB群早到达55分钟），且移动速度会随着早餐树与过夜树距离的增加而增加。这表明天行长臂猿在离开过夜树的时候已经有了觅食目标，并依据早餐类型计划离开的时间和到达时间及路线，以保证其更早更快地进入稀缺的果实斑块。这种基于路线规划的认知能力，有助于天行长臂猿更高效地在山地环境中寻找分散而又稀缺的果实资源。鉴于天行长臂猿的濒危状况和果实资源的重要性，该研究建议相关部门优先保护能够为长臂猿提供果实资源的植物物种。研究成果以Wild gibbons plan their travel pattern according to food types of breakfast为题在中科院一区Top期刊Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences (IF = 5.530）发表。New Scientist报道了这一科学发现https://www.newscientist.com/article/2373792-gibbons-plan-ahead-to-beat-competitors-to-the-best-breakfast-spots/。
早餐的食物类型和早餐树到过夜树的距离对两群天行长臂猿离开过夜树的时间、进入早餐树时间的影响
在第二项工作中，团队采集了514个时间序列粪便样品进行系统研究，并同步采集精细的食性数据。16SrRNA基因扩增子分析结果显示，长臂猿的肠道微生物群落结构在不同群体和个体之间都存在季节性波动，特别是毛螺菌科（Lachnospiraceae）和颤螺菌科（Oscillospiraceae）的丰度的波动与食叶比例显著相关。
a赧亢和板厂群体的栖息地范围。b-e肠道微生物物种组成图
季节性饮食和肠道微生物在不同长臂猿群体中的共变
季节性饮食和肠道微生物在不同长臂猿个体中的共变
宏基因组功能分析显示，与纤维素等多糖降解、能量产生及短链脂肪酸（Short-chain fatty acids, SCFAs）产生相关的多种基因在食叶期显著富集，表明微生物协助宿主补偿能量摄入的不足。通过宏基因组重构的基因组（Metagenome-assembled genomes, MAGs）分析结果表明，高度功能冗余的微生物群落通过相互作用从而在碳水化合物代谢及短链脂肪酸（SCFAs）发酵中起到重要作用。总得来说，研究结果揭示了天行长臂猿肠道微生物对季节性饮食变化在物种和功能水平均具有动态敏感性，对季节性饮食积极响应。这为濒危动物长臂猿在次优栖息地的适应性提供新的理论依据。近日，该成果以“Gut microbiome responds compositionally and functionally to the seasonal diet variations in wild gibbons”为题发表于生物学领域中科院一区Top期刊《npj Biofilms and Microbiomes》（IF=8.46）。
食叶期（左图）和食果期（右图）富集的代谢通路概述图
文章链接:1）https://royalsocietypublishing.org/doi/epdf/10.1098/rspb.2023.0430
2）https://link.springer.com/article/10.1038/s41522-023-00388-2
供稿【范朋飞、费汉榄】
