Suolibakteerit: Kuinka lepakot "muuttavat paradigmaa"

Äskettäinen lepakoiden mikrobiomia koskeva tutkimus osoittaa, että ne noudattavat erilaisia ​​sääntöjä kuin muut nisäkkäät. Kirjoittajat pohtivat, voisivatko nämä erot tehdä niistä alttiimpia ympäristömuutoksille.

Uusi paperi tutkii lepakoiden suolistobakteereja.

Lisätietoja tutkimuksesta tuetuista tiedoista mikrobiomista ja siitä, miten se vaikuttaa terveyteesi, käy erillisessä keskuksessamme.

Suolibakteerit ovat elintärkeitä ihmisten terveydelle. Asukkaat mikrobimme auttavat meitä sulattamaan ruokaa, mutta heidän roolinsa ulottuu pidemmälle kuin vain sen käsittely.

Tutkijat löytävät yhä enemmän todisteita siitä, että suolistobakteereillamme voi olla merkitystä monissa terveydentiloissa.

Ihmiset eivät ole yksin mikrobiomin suhteen. Kaikilla nisäkkäillä, todellakin useimmilla eläimillä, on legio mikrobeja, jotka elävät niissä ja niissä.

Koska suolistobakteerit ovat eläneet rinnakkain nisäkkäiden kanssa koko evoluution ajan, ne ovat kehittyneet yhdessä. Monissa tapauksissa he ovat kehittyneet tarvitsemaan toisiaan selviytyäkseen.

Tämän yhteisvoluution takia läheisemmillä sukulaisilla lajeilla on yleensä samanlaisia ​​mikrobiomeja, kun taas vain kaukana toisilla sukulaisilla lajeilla on vähemmän yhtäläisyyksiä.

Tätä mikrobiomin taipumusta sopia läheisesti kahden sukulaisen lajin välillä kutsutaan phylosymbioosiksi.

Yllättävän uuden tutkimuksen mukaan tämä sääntö ei koske lepakoita. Tutkijat julkaisivat tulokset lehdessä mSystems.

Sääntöjen rikkominen

Tässä tutkimuksessa tutkijat havaitsivat, että jopa läheisillä sukulaislajeilla on merkittävästi erilaiset mikrobiomit. Tämä päättelee, että suolistobakteerit eivät välttämättä ole yhtä tärkeitä lepakoille.

"Se muuttaa toimintamalliamme, jonka mukaan eläimet tarvitsevat mikrobeja ruoansulatukseen ja ravinteiden hankkimiseen. Tämä pätee meihin, mutta ei välttämättä totta kaikille lajeille. "

Johtava kirjailija Holly Lutz Chicagon Field Museumista, IL

Lepakoiden suolibakteerien tutkimiseksi tutkijat ottivat näytteitä 497 lepakon ihosta, kielistä ja suolesta. Kaiken kaikkiaan he analysoivat 31 lajia Ugandasta ja Keniasta.

Tutkijat vertasivat näissä näytteissä olevaa geneettistä materiaalia saadakseen kuvan jokaisen lepakon tietyillä alueilla asuvista lajeista.

Ensinnäkin kirjoittajat totesivat, että iholla oli enemmän bakteerien monimuotoisuutta kuin suussa tai suolistossa. Tämä havainto on yhdenmukainen muiden nisäkkäiden tutkimuksen kanssa.

Lepakot eroivat kuitenkin muista nisäkkäistä yhdellä silmiinpistävällä tavalla - niiden mikrobiomit eivät näytä noudattavan evoluutiomallia. Toisin sanoen lepakot eivät osoita filosymbioosia.

Aikaisemmat tutkimukset ovat viitanneet tähän poikkeamaan säännöstä, mutta aikaisemmissa tutkimuksissa ei ole ollut pääsyä niin laajaan valikoimaan luonnonvaraisia ​​lajeja.

"Lepakoiden mikrobiomin ja lepakoiden evoluutiohistorian välillä ei ole käytännössä mitään yhteyttä", Lutz selittää.

Hän jatkaa: "Voit odottaa näkevänne samanlaisia ​​mikrobiomeja läheisissä sukulaislajeissa, jos nämä eläimet riippuisivat voimakkaasti bakteereistaan ​​selviytyäkseen. Tätä olemme suurelta osin nähneet muilla tutkituilla nisäkkäillä, mutta sitä ei vain ole lepakoissa. "

Paras lepakolajin suolistossa esiintyvien bakteerityyppien paras ennustaja oli siellä, missä se elää. Toisin sanoen, jos kaksi saman lajin lepakkoa asuisi eri paikoissa, joissa heillä olisi pääsy erilaisiin elintarvikkeisiin, heidän mikrobiomi olisi hyvin erilainen. Kuitenkin, jos he asuisivat rinnakkain samassa ekologisessa kapealla, on enemmän kuin todennäköistä, että heidän mikrobiominsa olisivat samanlaisia.

Tutkijat havaitsivat myös, että korkeammalla elävillä lepakoilla oli monipuolisempi mikrobiomi. Kirjoittajien mukaan korkeuden ja mikrobien monimuotoisuuden välistä suhdetta on aiemmin "havaittu sammakkoeläimen ihoa ja kivimurskaa koskevissa tutkimuksissa".

Firmicutes-niminen bakteerikanta hallitsee yleensä nisäkäs suolen mikrobiomeja. Tässäkin lepakot eroavat toisistaan. Lepakoiden mikrobiomissa on suhteellisen runsaasti proteobakteereja, jotka muistuttavat enemmän lintuja.

Miksi lepakot eroavat toisistaan?

Kirjoittajat uskovat, että tämä epätavallinen havainto voi johtua lepakoiden innovatiivisesta liikennemuodosta - he ovat ainoat nisäkkäät, jotka ovat saavuttaneet moottorilennon (eivät liukastuneet). Pysyäkseen ilmassa lepakon anatomia on joutunut mukautumaan.

Verrattuna muihin samankokoisiin nisäkkäisiin, lepakoilla on lyhyt suolisto, mikä tarkoittaa, että niillä on vähemmän suolikudosta ja vähemmän ruokaa. Tutkijat uskovat, että tämä sopeutuminen auttoi heitä vähentämään painoa, mikä teki lentämisestä vähemmän energiaintensiivistä.

Kuten Lutz selittää, jos lennät, "et voi kuljettaa välttämättömiä esineitä".

Lyhyemmän suolistonsa ansiosta ruoka kulkee lepakon ruoansulatuskanavan pituudessa vain 15–30 minuutissa. Lyhyempi suolisto voi tarkoittaa, että lepakoilla ei ole koskaan ollut mahdollisuutta muodostaa tiukkoja siteitä bakteeriensa tyhjentäjiin.

Ekologiselta kannalta tutkijat pohtivat, voisivatko ympäristön muutokset olla erityisen haitallisia lepakoille. Vakaa suolistobakteeripopulaatio auttaa pitämään immuunijärjestelmän terveenä.

Jos lepakoiden suolibakteerit muuttuvat vastauksena ympäristöönsä, ympäristömuutokset saattavat vaikuttaa myös heidän immuunijärjestelmäänsä.

”Lepakot saattavat olla hyvin alttiita ympäristön muutoksille. Jos heillä on ohimenevä mikrobiomi, heillä ei ehkä ole vakaimpia puolustusmekanismeja. Ihmisen aiheuttamat ympäristöhäiriöt ovat erittäin tärkeä asia. Lepakot voivat olla erityisen herkkiä ja alttiimpia. "

Pääkirjailija Holly Lutz

Voi kuitenkin olla, että lepakot ovat yksinkertaisesti vähemmän riippuvaisia ​​mikrobiomastaan ​​kuin muut nisäkkäät.

Paperissa, jonka otsikko on "Kaikki eläimet eivät tarvitse mikrobiomia", väitetään, että "eläimet ovat jatkuvasti riippuvaisia ​​mikrobisymbionteista". Toisin sanoen jotkut lajit eivät voi selviytyä ilman mikrobiomiaan; jotkut lajit voivat taistella menestyäkseen ilman omaa, mutta lopulta hengissä, ja toiset eivät tarvitse lainkaan mikrobiomia.

Mikrobiomin maailma on yksityiskohtainen ja vivahteikas; Kuten aina, tutkijoiden on tehtävä paljon enemmän työtä.