Žarnyno bakterijos: kaip šikšnosparniai „keičia paradigmą“
Neseniai atlikus šikšnosparnių mikrobiomo tyrimą nustatyta, kad jie laikosi skirtingų taisyklių, kaip ir kiti žinduoliai. Autoriai domisi, ar šie skirtumai gali padaryti juos jautresnius aplinkos pokyčiams.
Naujame dokumente tiriamos šikšnosparnių žarnyno bakterijos.
Norėdami gauti daugiau tyrimų paremtos informacijos apie mikrobiomą ir kaip tai veikia jūsų sveikatą, apsilankykite mūsų specializuotame centre.
Žarnyno bakterijos yra gyvybiškai svarbios žmogaus sveikatai. Mūsų gyventojai mikrobai padeda mums virškinti maistą, tačiau jų vaidmuo tęsiasi ne tik perdirbant.
Mokslininkai randa vis daugiau įrodymų, kad mūsų žarnyno bakterijos gali turėti įtakos įvairioms sveikatos sąlygoms.
Žmonės nėra vieniši, kai kalbama apie mikrobiomą. Visi žinduoliai, iš tikrųjų dauguma gyvūnų, turi legioną mikrobų, kurie gyvena ant jų ir juose.
Kadangi žarnyno bakterijos visą evoliucijos laiką gyveno kartu su žinduoliais, jos vystėsi kartu. Daugeliu atvejų jie išsivystė, kad išgyvenimui būtų reikalingi vienas kitas.
Dėl šios koevoliucijos rūšys, kurios yra glaudžiau susijusios, paprastai turi panašius mikrobiomus, o rūšys, kurios yra susijusios tik toli, turi mažiau panašumų.
Ši mikrobiomo tendencija glaudžiai derėti tarp dviejų giminingų rūšių vadinama filosimbioze.
Stebinantis naujas tyrimas rodo, kad ši taisyklė negalioja šikšnosparniams. Mokslininkai paskelbė savo rezultatus žurnale „mSystems“.
Laužyti taisykles
Dabartinio tyrimo metu mokslininkai nustatė, kad net glaudžiai susijusios šikšnosparnių rūšys turi labai skirtingus mikrobiomus. Tai daro išvadą, kad žarnyno bakterijos gali būti ne tokios svarbios šikšnosparniams.
„Tai keičia paradigmą, kuria vadovavomės, kad gyvūnams reikia mikrobų virškinimui ir maisto medžiagų įsigijimui. Tai pasakytina apie mus, bet tai gali būti netiesa visoms rūšims “.
Pagrindinė autorė Holly Lutz iš Čikagos lauko muziejaus, IL
Norėdami ištirti šikšnosparnių žarnyno bakterijas, mokslininkai paėmė 497 šikšnosparnių odos, liežuvio ir žarnų mėginius. Iš viso jie išanalizavo 31 rūšį iš Ugandos ir Kenijos.
Mokslininkai palygino šiuose mėginiuose esančią genetinę medžiagą, kad susidarytų rūšių, gyvenančių konkrečiose kiekvieno šikšnosparnio vietose, vaizdas.
Pirma, autoriai pažymėjo, kad ant odos buvo daugiau bakterijų įvairovės nei burnoje ar žarnyne. Ši išvada atitinka kitų žinduolių tyrimus.
Tačiau šikšnosparniai skyrėsi nuo kitų žinduolių vienu ryškiu būdu - neatrodo, kad jų mikrobiomos laikytųsi evoliucijos modelio. Kitaip tariant, šikšnosparniai neparodo filosimbiozės.
Ankstesniuose tyrimuose buvo užsimenama apie šį nukrypimą nuo taisyklės, tačiau ankstesni tyrimai neturėjo galimybės susipažinti su tokiu platiu laukinių rūšių asortimentu.
"Tarp šikšnosparnių mikrobiomo ir šikšnosparnių evoliucijos istorijos iš esmės nėra jokio ryšio", - paaiškina Lutzas.
Ji tęsia: „Tikėtumėtės pamatyti panašių mikrobiomų glaudžiai susijusiose šikšnosparnių rūšyse, jei šie gyvūnai išgyvenimui labai priklausytų nuo jų bakterijų. Tai daugiausia matėme kituose tyrinėtuose žinduoliuose, tačiau šikšnosparnių to nėra “.
Geriausias bakterijų tipų, randamų šikšnosparnių rūšių žarnyne, prognozatorius buvo jo gyvenamoji vieta. Kitaip tariant, jei du tos pačios rūšies šikšnosparniai gyventų skirtingose vietose, kur jie galėtų gauti skirtingų maisto produktų, jų mikrobiomas būtų labai skirtingas. Tačiau jei jie gyventų greta toje pačioje ekologinėje nišoje, daugiau nei tikėtina, kad jų mikrobiomos būtų panašios.
Tyrėjai taip pat nustatė, kad didesniame aukštyje gyvenančių šikšnosparnių mikrobiomas buvo įvairesnis. Anot autorių, aukščio ir mikrobų įvairovės ryšys anksčiau „buvo pastebėtas varliagyvių odos ir kalnų dirvožemio tyrimuose“.
Žinduolių žarnyno mikrobiomose paprastai dominuoja bakterijų, vadinamų „Firmicutes“, vieta. Čia vėlgi, šikšnosparniai skiriasi. Šikšnosparnių mikrobiomoje yra gana daug baltymų, kurios labiau primena paukščius.
Kodėl šikšnosparniai skiriasi?
Autoriai mano, kad šią neįprastą išvadą galėjo nulemti novatoriškas šikšnosparnių transporto būdas - jie yra vieninteliai žinduoliai, pasiekę skrydį su motoru (o ne sklandydami). Norint likti ore, šikšnosparnio anatomija turėjo prisitaikyti.
Lyginant su kitais panašaus dydžio žinduoliais, šikšnosparniai turi trumpą žarną, o tai reiškia, kad jie turi mažiau žarnyno audinių ir mažiau maisto. Mokslininkai mano, kad ši adaptacija padėjo jiems sumažinti svorį, todėl skraidymas tapo mažiau energingas.
Kaip paaiškina Lutzas, jei skrendate, „jūs negalite nešiotis nereikalingų dalykų“.
Dėl jų trumpesnio žarnyno maistas šikšnosparnių virškinimo sistemos ilgį nueina vos per 15–30 minučių. Trumpesnis žarnynas gali reikšti, kad šikšnosparniai niekada neturėjo galimybės užmegzti tvirtų sąsajų su savo bakterijų neturinčiais gyvūnais.
Ekologiniu požiūriu mokslininkams kyla klausimas, ar aplinkos pokyčiai gali būti ypač žalingi šikšnosparniams. Turėdami stabilią žarnyno bakterijų populiaciją, imuninė sistema gali būti sveika.
Jei šikšnosparnių žarnyno bakterijos keičiasi reaguodamos į aplinką, bet kokie aplinkos pokyčiai gali turėti įtakos ir jų imuninei sistemai.
„Šikšnosparniai gali būti labai jautrūs aplinkos pokyčiams. Jei jie turi laikiną mikrobiomą, jie gali neturėti stabiliausių gynybos mechanizmų. Žmonių sukelti aplinkos sutrikimai yra labai svarbus klausimas. Šikšnosparniai gali būti ypač trapūs ir labiau rizikuojami “.
Pagrindinė autorė Holly Lutz
Tačiau gali būti, kad šikšnosparniai paprasčiausiai mažiau priklauso nuo savo mikrobiomo nei kiti žinduoliai.
Straipsnyje, pavadintame „Ne visiems gyvūnams reikia mikrobiomo“, teigiama, kad „gyvūnai tęsiasi priklausomybės nuo mikrobų simbiontų tęstinumui“. Kitaip tariant, kai kurios rūšys negali išgyventi be savo mikrobiomo; kai kurioms rūšims gali būti sunku klestėti be jų, tačiau galiausiai jos išgyvena, o kitoms mikrobiomo visai nereikia.
Mikrobiomo pasaulis yra išsamus ir niuansuotas; kaip niekada, mokslininkai turi atlikti daug daugiau darbo.
