Črevné baktérie: Ako netopiere „posúvajú paradigmu“

Nedávne vyšetrovanie mikrobiómu netopierov zistilo, že dodržiavajú odlišné pravidlá ako ostatné cicavce. Autori sa pýtajú, či by ich tieto rozdiely mohli zvýšiť náchylnosť na zmeny životného prostredia.

Nový dokument skúma črevné baktérie netopierov.

Ďalšie informácie o mikrobióme a o tom, ako ovplyvňuje vaše zdravie, nájdete na našom vyhradenom serveri.

Črevné baktérie sú životne dôležité pre ľudské zdravie. Naše domáce mikróby nám pomáhajú tráviť jedlo, ale ich úloha sa rozširuje ďalej, ako len jednoducho spracovávať.

Vedci nachádzajú čoraz viac dôkazov o tom, že naše črevné baktérie môžu hrať úlohu v rôznych zdravotných podmienkach.

Ľudia nie sú sami, pokiaľ ide o mikrobióm. Všetky cicavce, skutočne väčšina zvierat, má légiu mikróbov, ktoré žijú na nich a v nich.

Pretože črevné baktérie žili v evolučnom čase v tandeme s cicavcami, vyvinuli sa spoločne. V mnohých prípadoch sa vyvinuli tak, že sa navzájom potrebujú na prežitie.

Kvôli tejto koevolúcii majú druhy, ktoré sú príbuznejšie, skôr podobné mikrobiómy, zatiaľ čo druhy, ktoré sú príbuzné iba vzdialene, majú menej podobností.

Táto tendencia mikrobiómu k úzkej zhode medzi dvoma príbuznými druhmi sa nazýva fylosymbióza.

Prekvapivá nová štúdia zistila, že toto pravidlo sa netýka netopierov. Vedci zverejnili svoje výsledky v časopise mSystémy.

Porušovať pravidlá

V súčasnej štúdii vedci zistili, že aj úzko príbuzné druhy netopierov majú výrazne odlišné mikrobiómy. Z toho vyplýva, že črevné baktérie nemusia byť pre netopiere také rozhodujúce.

„Posúva to paradigmu, podľa ktorej operujeme, že zvieratá potrebujú mikróby na trávenie a získavanie živín. To platí pre nás, ale nemusí to platiť pre všetky druhy. “

Hlavná autorka Holly Lutz z Chicagského poľného múzea v IL

Vedci na vyšetrenie črevných baktérií netopierov odobrali vzorky z kože, jazykov a vnútorností 497 netopierov. Celkovo analyzovali 31 druhov z Ugandy a Kene.

Vedci porovnali genetický materiál prítomný v týchto vzorkách, aby vytvorili obraz o druhoch žijúcich v špecifických oblastiach každého netopiera.

Najskôr autori poznamenali, že na pokožke je viac bakteriálnej rozmanitosti ako v ústach alebo v čreve. Toto zistenie je v súlade s výskumom u iných cicavcov.

Netopiere sa však líšili od ostatných cicavcov jedným nápadným spôsobom - zdá sa, že ich mikrobiómy nenasledujú evolučný vzorec. Inými slovami, netopiere nevykazujú fylosymbiózu.

Predchádzajúce štúdie naznačovali túto odchýlku od pravidla, predchádzajúce štúdie však nemali prístup k tak širokej škále voľne žijúcich druhov.

„Medzi mikrobiómom netopierov a vývojovou históriou netopierov v podstate neexistuje žiadny vzťah,“ vysvetľuje Lutz.

Ďalej pokračuje: „Očakávali by ste, že podobné mikrobiómy uvidíte aj u príbuzných druhov netopierov, ak by tieto zvieratá silne záviseli od prežitia od ich baktérií. To je do značnej miery to, čo sme videli u iných cicavcov, ktoré boli študované, ale u netopierov to jednoducho nie je. ““

Najlepším prediktorom typov baktérií nachádzajúcich sa v čreve netopierov bolo miesto, kde žije. Inými slovami, ak by dva netopiere toho istého druhu žili na rôznych miestach, kde mali prístup k rôznym potravinám, ich mikrobióm by bol veľmi odlišný. Ak by však žili vedľa seba v rovnakom ekologickom výklenku, je viac ako pravdepodobné, že ich mikrobiómy by boli podobné.

Vedci tiež zistili, že netopiere žijúce vo vyšších nadmorských výškach majú rozmanitejší mikrobióm. Podľa autorov bol vzťah medzi nadmorskou výškou a mikrobiálnou diverzitou predtým „pozorovaný v štúdiách na pokožke obojživelníkov a na horskej pôde“.

Kmeň baktérií známych ako Firmicutes zvyčajne dominuje v črevných mikrobiómoch cicavcov. Tu sa opäť netopiere líšia. Mikrobióm netopierov má relatívne veľa proteobaktérií, ktoré pripomínajú skôr vtáky.

Prečo sa netopiere líšia?

Autori sa domnievajú, že za týmto neobvyklým nálezom môže byť inovatívny spôsob prepravy netopierov - sú jedinými cicavcami, ktoré dosiahli motorický let (nie kĺzanie). Aby sa udržal vo vzduchu, musela sa prispôsobiť anatómia netopiera.

V porovnaní s inými cicavcami podobnej veľkosti majú netopiere krátke črevo, čo znamená, že majú menej črevného tkaniva a menej potravy. Vedci sa domnievajú, že táto adaptácia im pomohla znížiť váhu a znížiť tak energetickú náročnosť lietania.

Ako vysvetľuje Lutz, ak letíte, „nemôžete prenášať veci, ktoré nie sú nevyhnutné.“

Vďaka kratším vnútornostiam jedlo prejde tráviacim systémom netopiera iba za 15–30 minút. Kratšie črevo by mohlo znamenať, že netopiere nikdy nemali šancu nadviazať pevné spojenie so svojimi bakteriálnymi čiernymi pasažiermi.

Z ekologického hľadiska sa vedci pýtajú, či môžu byť zmeny životného prostredia pre netopiere obzvlášť škodlivé. Stabilná populácia črevných baktérií pomáha udržiavať imunitný systém zdravý.

Ak sa črevné baktérie netopierov zmenia v reakcii na svoje okolie, akékoľvek zmeny v prostredí môžu mať dopad aj na ich imunitný systém.

"Netopiere môžu byť veľmi náchylné na zmeny životného prostredia." Ak majú prechodný mikrobióm, nemusia mať najstabilnejšie obranné mechanizmy. Poruchy životného prostredia spôsobené človekom sú veľmi dôležitou otázkou. Netopiere môžu byť mimoriadne krehké a viac ohrozené. “

Hlavná autorka Holly Lutz

Môže sa však stať, že netopiere sú na svoj mikrobióm jednoducho menej závislé ako iné cicavce.

Príspevok s názvom „Nie všetky zvieratá potrebujú mikrobióm“ tvrdí, že „zvieratá sa spoliehajú na kontinuum spoliehania sa na mikrobiálne symbionty.“ Inými slovami, niektoré druhy nemôžu prežiť bez svojho mikrobiómu; niektoré druhy sa môžu ťažko rozvíjať bez svojich druhov, ale nakoniec prežijú a iné mikrobióm vôbec nepotrebujú.

Svet mikrobiómu je podrobný a jemný; Vedci musia ako vždy vykonať oveľa viac práce.