Kiekviena gyvūnų rūšis turi unikalią mikrobų bendruomenę ir nauda iš jos

Kryžkelė (pilnas filmas) - krizė, globalizacija, žmonija (Liepa 2019).

Anonim

Kiekviena gyvūnų rūšis turi savo unikalią mikrobų bendruomenę, kuri gali žymiai pagerinti savo sveikatą ir tinkamumą.

Tai yra laboratorinio tyrimo, kurio metu buvo tiriamos keturios skirtingos gyvūnų grupės ir su jomis susijusi mikrobiota, padarinys. Tyrimai parodė, kad kiekviena grupei priklausanti rūšis turi išskirtinę mikrobų bendruomenę.

Papildomi eksperimentai su dviem grupėmis - vienu žinduoliu ir vienu vabzdžiu - parodė, kad žmonės, turintys natūralų mikrobiota, virškinti maistą efektyviau ir turėjo didesnį išgyvenimą nei tie, kurie buvo implantuoti glaudžiai giminingų rūšių mikrobų bendruomenėse.

"Ankstesni tyrimai linkę sutelkti dėmesį į neigiamą mikrobų poveikį. Šiuo atveju mes parodome, kad visose mikrobų bendruomenėse taip pat yra teigiamų rezultatų", - sakė Vanderbilt universiteto studentas Andrewas Brooksas, vienas iš pirmųjų šio tyrimo autoriaus.

Tyrimo rezultatus apibūdinantis dokumentas yra "Filosimbiozė: mikrobų bendruomenių santykiai ir funkcinis poveikis šeimyninės evoliucijos istorijoje" ir paskelbtas žurnalas PLOS Biologija lapkričio 18 d.

"Prieš porą metų mes sukūrėme" phylosymbiosis "sąvoką, kad pažymėtume faktą, kad evoliucija gali veikti priimančiosios rūšies ir keisti savo mikrobų bendruomenes", - sakė Sergas Bordensteinas, Vanderbilt universiteto biologijos mokslų ir patologijos, mikrobiologijos ir imunologijos asocijuotas profesorius. nukreipta į tyrimą. Dar vienas pirmojo autoriaus mokslinis post-doctoral tyrėjas Kevin Kohl ir Robert Brucker Harvardo universitete, o kitas dalyvis Edwardas Van Opstalis yra Vanderbilt universiteto absolventas.

Visi gyvūnai kenkia tūkstančiams įvairių rūšių mikrobų, kuriuos kartu vadina mikrobioma. Biologai aktyviai tiria, kokiu mastu šios nematomos bendruomenės atlieka svarbų vaidmenį priimančiojo gyvūno gyvenime ir evoliucijoje. Atsakymą į šį klausimą apsunkina daugybė veiksnių, įskaitant aplinką, mitybą, amžių, lytį, šeimos genetiką ir įvairias veikiančias mikroorganizmų rūšis.

Vandenbilto biologai, bandydami atskleisti evoliucinius ryšius tarp šeimininkų ir jų mikrobiomų, ištyrė keturias gyvūnų grupes: elnių pelėms, vaisių muses, uodus ir brangakmenius.

Pirma, mokslininkai apibūdino 24 skirtingų rūšių žuvų mikrobiotą keturiose grupėse. Tada jie naudojo statistinę analizę, siekdami nustatyti, ar mikrobų bendruomenės sudaro "gyvenimo medį", kuris yra lygiavertis jų šeimininkų gyvenimui. Jie taip pat taikė tą pačią analizę esantiems duomenims apie beždžionių mikrobiomas ir nustatė panašų modelį.

"Įrodymai rodo, kad ryšys tarp šeimininkų ir mikrobiomų ne visada yra atsitiktinis, bet gali būti formuojamas priimančiosios evoliucijos", sakė Bordenstein.

Kitas biologai iškėlė elnių pelių ir deimantinių lapų kolonijas laboratorijoje labai kontroliuojamomis sąlygomis. Kiekvienoje grupėje jie persodino mikrobiomas iš artimi giminingų rūšių į kai kuriuos individus, o paskui palygino, kaip greitai jie augo ir kiek gyveno, palyginti su tiems, kurie pašalino mikrobiotą, ir tuos, kurie išsaugojo natūralų mikrobų rinkinį.

Tokiu būdu jie atrado, kad kai naminių pelių ir skirtingų elnių pelių mikrobų bendruomenės buvo persodintos į vienos rūšies elnių pele, jo gebėjimas virškinti maistą buvo žymiai sumažintas. Dėl to jie turėjo valgyti daugiau pelių, kad gautų reikiamą energiją.

Panašiai, kai brangakmenių lapai gavo mikrobų bendruomenių transplantaciją iš susijusių rūšių veislių, jų išgyvenamumas buvo mažesnis nei tų, kurių natūralus mikrobitas buvo.

"Augalai ir gyvūnai išsivystė planetoje, kurioje vyrauja mikrobų gyvenimas", - sakė Bordenstein. "Taigi jie neturėjo kito pasirinkimo, kaip tik toleruoti mikrobus ir, kaip dabar atradome, jie taip pat sugebėjo" sodinti "juos, kad pagerintų jų sveikatą ir tinkamumą".

menu
menu