Чревни бактерии: Как прилепите „променят парадигмата“

Неотдавнашно разследване на микробиома на прилепите установява, че те спазват различни правила спрямо другите бозайници. Авторите се чудят дали тези разлики могат да ги направят по-податливи на промени в околната среда.

Нова статия изследва чревните бактерии на прилепите.

За повече информация, подкрепена с изследвания за микробиома и как той влияе на вашето здраве, моля, посетете нашия специализиран център.

Чревните бактерии са жизненоважни за човешкото здраве. Нашите обитаващи микроби ни помагат да смиламе храната, но тяхната роля се простира по-далеч от простото й преработване.

Учените откриват все повече доказателства, че нашите чревни бактерии могат да играят роля в редица здравословни състояния.

Хората не са сами, когато става въпрос за микробиом. Всички бозайници, всъщност повечето животни, имат легион от микроби, които живеят върху тях и в тях.

Тъй като чревните бактерии са живели в тандем с бозайници през цялото еволюционно време, те са еволюирали заедно. В много случаи те са се развили, за да се нуждаят един от друг за оцеляване.

Поради тази коеволюция видовете, които са по-тясно свързани, имат сходни микробиоми, докато видовете, които са само отдалечени, споделят по-малко прилики.

Тази тенденция на микробиома да съвпада тясно между два сродни вида се нарича филосимбиоза.

Изненадващо ново проучване установява, че това правило не се отнася за прилепите. Учените публикуваха резултатите си в списанието mSystems.

Нарушавам правилата

В настоящото проучване учените установиха, че дори тясно свързани видове прилепи имат значително различни микробиоми. Това предполага, че чревните бактерии може да не са толкова важни за прилепите.

„Това променя парадигмата, под която сме работили, че животните се нуждаят от микроби за храносмилане и усвояване на хранителни вещества. Това е вярно за нас, но може да не е вярно за всички видове. "

Водещ автор Холи Луц от Чикагския полеви музей, Илинойс

За да изследват чревните бактерии на прилепите, изследователите взеха проби от кожата, езиците и червата на 497 прилепи. Като цяло те анализираха 31 вида от Уганда и Кения.

Учените сравняват генетичния материал, присъстващ в тези проби, за да изградят картина на видовете, пребиваващи в определени райони на всеки прилеп.

Първо, авторите отбелязват, че има повече бактериално разнообразие по кожата, отколкото в устата или червата. Това откритие е в съответствие с изследванията при други бозайници.

Прилепите обаче се различават от другите бозайници по един поразителен начин - изглежда, че техните микробиоми не следват еволюционен модел. С други думи, прилепите не демонстрират филосимбиоза.

По-ранни проучвания намекваха за това отклонение от правилото, но предишни проучвания не са имали достъп до толкова широк спектър от диви видове.

„По същество няма връзка между микробиома на прилепите и еволюционната история на прилепите“, обяснява Лутц.

Тя продължава: „Бихте очаквали да видите подобни микробиоми в тясно свързани видове прилепи, ако тези животни зависят силно от своите бактерии за оцеляване. Това е до голяма степен това, което сме виждали при други бозайници, които са били изследвани, но просто няма при прилепите. "

Най-добрият предиктор за видовете бактерии, открити в червата на вида на прилепите, е мястото, където живее. С други думи, ако два прилепа от един и същи вид живеят на различни места, където имат достъп до различни храни, техният микробиом би бил много различен. Ако обаче са живели рамо до рамо в една и съща екологична ниша, е повече от вероятно микробиомите им да са подобни.

Изследователите също така откриха, че прилепите, живеещи на по-голяма надморска височина, имат по-разнообразен микробиом. Според авторите, връзката между височината и микробното разнообразие преди това е „наблюдавана при проучвания на кожата на земноводните и планинската почва“.

Филм от бактерии, известен като Firmicutes, обикновено доминира в микробиомите на червата на бозайниците. Тук отново прилепите се различават. Микробиомът на прилепите има относително изобилие от протеобактерии, които напомнят повече на птиците.

Защо прилепите са различни?

Авторите вярват, че тази необичайна находка може да се дължи на иновативния начин на транспорт на прилепите - те са единствените бозайници, които са постигнали полет със задвижване (а не с плъзгане). За да остане във въздуха, анатомията на прилепа трябваше да се адаптира.

В сравнение с други бозайници с подобен размер, прилепите имат къса черва, което означава, че носят по-малко чревна тъкан и по-малко храна. Учените вярват, че тази адаптация им е помогнала да намалят теглото, което прави полетите по-малко енергоемки.

Както обяснява Лутц, ако летите, „не можете да носите наоколо несъществени неща.“

Благодарение на по-късите си черва, храната изминава дължината на храносмилателната система на прилеп само за 15–30 минути. По-късото черво може да означава, че прилепите никога не са имали възможност да създадат тесни връзки с бактериалните си пътници.

От екологична гледна точка учените се чудят дали промените в околната среда може да са особено вредни за прилепите. Наличието на стабилна популация на чревни бактерии помага да се поддържа имунната система здрава.

Ако чревната бактерия на прилепите се промени в отговор на заобикалящата я среда, всякакви промени в околната среда могат да имат последици и за тяхната имунна система.

„Прилепите могат да бъдат много податливи на промени в околната среда. Ако имат преходен микробиом, може да не разполагат с най-стабилните защитни механизми. Антропогенните нарушения на околната среда са много важен въпрос. Прилепите може да са изключително крехки и по-изложени на риск. "

Водещ автор Холи Луц

Възможно е обаче прилепите просто да не са толкова зависими от своя микробиом, отколкото другите бозайници.

Доклад, озаглавен „Не всички животни се нуждаят от микробиом“, твърди, че „животните обхващат непрекъснато разчитане на микробни симбионти“. С други думи, някои видове не могат да оцелеят без своя микробиом; някои видове могат да се борят да процъфтяват без тях, но в крайна сметка оцеляват, а други изобщо не се нуждаят от микробиом.

Светът на микробиома е подробен и нюансиран; както винаги, изследователите трябва да извършват много повече работа.