Soolebakterid: kuidas nahkhiired "paradigmat nihutavad"

Hiljutine nahkhiirte mikrobiomi uurimine leidis, et nad järgivad teiste imetajate suhtes erinevaid reegleid. Autorid mõtlevad, kas need erinevused võivad muuta nad keskkonnamuutustele vastuvõtlikumaks.

Uus paber uurib nahkhiirte soolebaktereid.

Lisateabe saamiseks mikrobiomi ja selle mõju kohta teie tervisele külastage meie spetsiaalset keskust.

Soolebakterid on inimese tervisele elutähtsad. Meie elanikud mikroobid aitavad meil toitu seedida, kuid nende roll laieneb kaugemale kui lihtsalt selle töötlemisest.

Teadlased leiavad üha enam tõendeid selle kohta, et meie soolebakterid võivad mängida rolli mitmesugustes terviseseisundites.

Inimesed ei ole mikrobioomi osas üksi. Kõigil imetajatel, tõepoolest enamikul loomadel, elab leegion mikroobidest, mis elavad nende peal ja neis.

Kuna soolebakterid on kogu evolutsiooniaja jooksul imetajatega koos elanud, on nad koos arenenud. Paljudel juhtudel on nad arenenud nii, et vajavad üksteist ellujäämiseks.

Selle koevolutsiooni tõttu on tihedamalt seotud liikidel sarnased mikrobioomid, samas kui liikidel, kes on seotud vaid kaugelt, on vähem sarnasusi.

Sellist mikrobioomi kalduvust kahe lähedase liigi vahel tihedalt kokku sobida nimetatakse fülosümbioosiks.

Uus üllatav uuring näitab, et see reegel ei kehti nahkhiirte kohta. Teadlased avaldasid oma tulemused ajakirjas mSüsteemid.

Reeglite rikkumine

Praeguses uuringus leidsid teadlased, et isegi tihedalt seotud nahkhiireliikidel on oluliselt erinevad mikrobioomid. See järeldab, et soolebakterid ei pruugi nahkhiirte jaoks nii üliolulised olla.

"See muudab paradigmat, mille alusel oleme tegutsenud, et loomad vajavad seedimiseks ja toitainete omandamiseks mikroobe. See kehtib meie kohta, kuid see ei pruugi tõsi olla kõigi liikide puhul. "

Peaautor Holly Lutz Chicago Field Museumist, IL

Nahkhiirte soolebakterite uurimiseks võtsid teadlased 497 nahkhiire nahast, keeltest ja soolestikust proove. Kokku analüüsisid nad 31 liiki Ugandast ja Keeniast.

Teadlased võrdlesid nendes proovides sisalduvat geneetilist materjali, et luua pilt iga nahkhiire konkreetsetes piirkondades elavatest liikidest.

Esiteks märkisid autorid, et nahal oli bakteriaalset mitmekesisust rohkem kui suus või soolestikus. See leid on kooskõlas teiste imetajate uuringutega.

Nahkhiired erinesid teistest imetajatest siiski ühel silmatorkaval viisil - nende mikrobioomid ei näi olevat evolutsioonilise mustri järgi. Teisisõnu, nahkhiired ei näita fülosümbioosi.

Varasemad uuringud on vihjanud sellele reeglist lahknemisele, kuid varasematel uuringutel pole olnud ligipääsu nii paljudele metsikutele liikidele.

"Nahkhiirte mikrobiomi ja nahkhiirte evolutsiooniloo vahel pole sisuliselt mingit seost," selgitab Lutz.

Ta jätkab: "Võite eeldada, et näete sarnaseid mikrobioome lähedases suguluses nahkhiireliikides, kui need loomad sõltuksid ellujäämiseks tugevalt nende bakteritest. See on suuresti see, mida oleme näinud teistel uuritud imetajatel, kuid nahkhiirtel seda lihtsalt pole. "

Parim nahkhiireliigi soolestikus leiduvate bakteritüüpide ennustaja oli nende elukoht. Teisisõnu, kui kaks sama liigi nahkhiirt elaksid erinevates kohtades, kus neil on juurdepääs erinevatele toitudele, oleks nende mikrobioom väga erinev. Kui nad elaksid aga kõrvuti ühes ökoloogilises nišis, on enam kui tõenäoline, et nende mikrobioomid oleksid sarnased.

Teadlased leidsid ka, et kõrgemal elavatel nahkhiirtel oli mitmekesisem mikrobioom. Autorite sõnul on kõrgenemise ja mikroobide mitmekesisuse vahelist suhet varem "täheldatud kahepaiksete naha ja mägise pinnase uuringutes".

Firmicutes tuntud bakterite ala domineerib tavaliselt imetajate soolestiku mikrobioomides. Siin on nahkhiired jällegi erinevad. Nahkhiirte mikrobioomil on suhteliselt palju proteobaktereid, mis meenutavad rohkem linde.

Miks nahkhiired erinevad?

Autorid usuvad, et see ebatavaline leid võib olla tingitud nahkhiirte uudsest transpordiliigist - nad on ainsad imetajad, kes on mootorlennu saavutanud (mitte libisenud). Õhus püsimiseks on nahkhiire anatoomia pidanud kohanema.

Võrreldes teiste sarnase suurusega imetajatega on nahkhiirtel lühike soolestik, mis tähendab, et neil on vähem soolekude ja vähem toitu. Teadlased usuvad, et see kohanemine aitas neil kaalu vähendada, muutes lendamise vähem energiamahukaks.

Nagu Lutz selgitab, siis kui te lendate, "ei saa te mitteolulisi asju kaasas kanda".

Tänu lühemale soolestikule läbib toit nahkhiire seedesüsteemi vaid 15–30 minutiga. Lühem soolestik võib tähendada, et nahkhiirtel pole kunagi olnud võimalust oma bakteriaalsete mahajääjatega tihedaid sidemeid luua.

Ökoloogilisest seisukohast lähtudes mõtlevad teadlased, kas keskkonnamuutused võivad nahkhiirtele eriti kahjustada. Stabiilne soolebakterite populatsioon aitab immuunsüsteemi tervena hoida.

Kui nahkhiirte soolebakterid reageerivad ümbritsevale keskkonnale, võivad keskkonnamuutused mõjutada ka nende immuunsüsteemi.

“Nahkhiired võivad olla keskkonnamuutustele väga vastuvõtlikud. Kui neil on mööduv mikrobioom, ei pruugi neil olla kõige stabiilsemaid kaitsemehhanisme. Inimeste põhjustatud keskkonna häired on väga oluline küsimus. Nahkhiired võivad olla eriti habras ja rohkem ohustatud. "

Peaautor Holly Lutz

Võib juhtuda, et nahkhiired sõltuvad oma mikrobioomist lihtsalt vähem kui teised imetajad.

Dokumendis pealkirjaga "Kõik loomad ei vaja mikrobioomi" väidetakse, et "loomad ulatuvad mikroobide sümbiontidele lootma." Teisisõnu, mõned liigid ei saa ilma mikrobiomita ellu jääda; mõned liigid võivad vaeva näha, et ilma nendeta areneda, kuid jäävad lõpuks ellu ja teised ei vaja üldse mikrobioomi.

Mikrobiomi maailm on detailne ja nüansirikas; nagu ikka, peavad teadlased tegema palju rohkem tööd.