Črevesne bakterije: kako netopirji "spremenijo paradigmo"

Nedavna preiskava mikrobioma netopirjev je pokazala, da upoštevajo druga pravila kot drugi sesalci. Avtorji se sprašujejo, ali so zaradi teh razlik lahko bolj dovzetni za okoljske spremembe.

Nov članek raziskuje črevesne bakterije netopirjev.

Za več informacij o mikrobiomu in kako vpliva na vaše zdravje, podprte z raziskavami, obiščite naše namensko vozlišče.

Črevesne bakterije so življenjskega pomena za zdravje ljudi. Mikrobi, ki jih prebivamo, nam pomagajo pri prebavi hrane, vendar se njihova vloga razširi le na njeno samo obdelavo.

Znanstveniki najdejo vse več dokazov, da bi naše črevesne bakterije lahko igrale vlogo pri številnih zdravstvenih težavah.

Ljudje nismo sami, ko gre za mikrobiom. Vsi sesalci, pravzaprav večina živali, imajo na njih in v njih legijo mikrobov.

Ker so črevesne bakterije skozi evolucijski čas živele skupaj s sesalci, so se razvijale skupaj. V mnogih primerih so se razvili, da se potrebujejo za preživetje.

Zaradi te koevolucije imajo vrste, ki so si bolj sorodne, ponavadi podobne mikrobiome, medtem ko imajo vrste, ki so le oddaljene, manj podobnosti.

Ta težnja mikrobioma, da se tesno ujema med dvema sorodnima vrstama, se imenuje filosimbioza.

Presenetljiva nova študija ugotavlja, da to pravilo ne velja za netopirje. Znanstveniki so svoje rezultate objavili v reviji mSistemi.

Kršitev pravil

V sedanji študiji so znanstveniki ugotovili, da imajo celo sorodne vrste netopirjev bistveno različne mikrobiome. To ugotavlja, da črevesne bakterije morda niso tako ključne za netopirje.

»Spremeni paradigmo, pod katero delujemo, da živali potrebujejo mikrobe za prebavo in pridobivanje hranil. To velja za nas, morda pa ne za vse vrste. "

Glavna avtorica Holly Lutz iz čikaškega muzeja Field, IL

Za raziskovanje črevesnih bakterij netopirjev so raziskovalci odvzeli vzorce s kože, jezika in črevesja 497 netopirjev. Skupaj so analizirali 31 vrst iz Ugande in Kenije.

Znanstveniki so primerjali genski material, ki je prisoten v teh vzorcih, da bi ustvarili sliko vrst, ki prebivajo na določenih območjih vsakega netopirja.

Najprej so avtorji ugotovili, da je na koži več bakterijske raznolikosti kot v ustih ali črevesju. Ta ugotovitev je v skladu z raziskavami drugih sesalcev.

Vendar se netopirji od drugih sesalcev razlikujejo na en presenetljiv način - zdi se, da njihovi mikrobiomi ne sledijo evolucijskemu vzorcu. Z drugimi besedami, netopirji ne kažejo filosimbioze.

Prejšnje študije so namigovale na to odstopanje od pravila, vendar prejšnje študije niso imele dostopa do tako širokega nabora divjih vrst.

"V bistvu ni nobene povezave med mikrobiomom netopirjev in evolucijsko zgodovino netopirjev," pojasnjuje Lutz.

Nadaljuje: "Pričakovali bi, da boste pri podobnih vrstah netopirjev videli podobne mikrobiome, če bi bile te živali za preživetje močno odvisne od svojih bakterij. To smo večinoma videli pri drugih sesalcih, ki so jih preučevali, pri netopirjih pa je ni. "

Najboljši napovedovalec vrst bakterij, ki jih najdemo v črevesju vrste netopirjev, je bilo, kje živi. Z drugimi besedami, če bi dva netopirja iste vrste živela na različnih lokacijah, kjer sta imela dostop do različnih živil, bi bil njihov mikrobiom zelo različen. Če pa bi živeli drug ob drugem v isti ekološki niši, je več kot verjetno, da bi bili njihovi mikrobiomi podobni.

Raziskovalci so tudi ugotovili, da so netopirji, ki živijo na višjih nadmorskih višinah, imeli bolj raznolik mikrobiom. Po mnenju avtorjev je bila povezava med višino in raznolikostjo mikrobov že "opažena v študijah kože dvoživk in gorskih tal".

Vrsta bakterij, znana kot Firmicutes, običajno prevladuje nad mikrobiomi črevesja sesalcev. Tudi tu se netopirji razlikujejo. Mikrobiom netopirjev ima relativno veliko proteobakterij, ki bolj spominjajo na ptice.

Zakaj so netopirji drugačni?

Avtorji verjamejo, da je do te nenavadne ugotovitve lahko prišlo zaradi inovativnega načina prevoza netopirjev - so edini sesalci, ki so dosegli polet z motorjem (namesto z drsenjem). Da bi ostala v zraku, se je morala prilagoditi anatomija netopirja.

V primerjavi z drugimi sesalci s podobno velikostjo imajo netopirji kratko črevo, kar pomeni, da prenašajo manj črevesnega tkiva in manj hrane. Znanstveniki verjamejo, da jim je ta prilagoditev pomagala zmanjšati težo, zaradi česar je letenje manj energetsko zahtevno.

Kot pojasnjuje Lutz, če letite, "ne morete prevažati nebistvenih stvari."

Zahvaljujoč krajšemu črevesju hrana prepotuje dolžino prebavnega sistema netopirja v samo 15–30 minutah. Krajše črevesje lahko pomeni, da netopirji nikoli niso imeli možnosti tesnih vezi z bakterijskimi potniki.

Z ekološkega vidika se znanstveniki sprašujejo, ali bi lahko spremembe v okolju še posebej škodovale netopirjem. Stabilna populacija črevesnih bakterij pomaga ohranjati imunski sistem zdrav.

Če se črevesna bakterija netopirja spremeni kot odziv na okolico, lahko kakršne koli spremembe v okolju vplivajo tudi na njihov imunski sistem.

»Netopirji so lahko zelo dovzetni za okoljske spremembe. Če imajo prehodni mikrobiom, morda nimajo najbolj stabilnih obrambnih mehanizmov. Človeške motnje v okolju so zelo pomembno vprašanje. Netopirji so lahko zelo krhki in bolj ogroženi. "

Glavna avtorica Holly Lutz

Morda pa so netopirji preprosto manj odvisni od svojega mikrobioma kot drugi sesalci.

V prispevku z naslovom "Vse živali ne potrebujejo mikrobioma" trdi, da "se živali zanašajo na kontinuiteto odvisnosti od mikrobnih simbiontov." Z drugimi besedami, nekatere vrste ne morejo preživeti brez svojega mikrobioma; nekatere vrste se lahko trudijo, da bi uspevale brez svojih, vendar na koncu preživijo, druge pa mikrobioma sploh ne potrebujejo.

Svet mikrobioma je podroben in niansiran; kot vedno morajo raziskovalci opraviti veliko več dela.