Bakteria usus: Bagaimana kelelawar 'mengubah paradigma'

Penyelidikan baru-baru ini terhadap mikrobiom kelawar mendapati bahawa mereka mengikuti peraturan yang berbeza dengan mamalia lain. Penulis tertanya-tanya adakah perbezaan ini dapat menjadikannya lebih rentan terhadap perubahan persekitaran.

Makalah baru menyiasat bakteria usus kelawar.

Untuk lebih banyak maklumat yang disokong oleh penyelidikan mengenai mikrobioma dan bagaimana ia mempengaruhi kesihatan anda, sila kunjungi pusat khusus kami.

Bakteria usus sangat penting untuk kesihatan manusia. Mikroba kita membantu kita mencerna makanan, tetapi peranannya lebih jauh daripada sekadar memprosesnya.

Para saintis menemui bukti yang semakin meningkat bahawa bakteria usus kita mungkin berperanan dalam pelbagai keadaan kesihatan.

Manusia tidak bersendirian dalam mikrobioma. Semua mamalia, memang kebanyakan haiwan, mempunyai banyak mikroba yang hidup di dalamnya dan di dalamnya.

Kerana bakteria usus hidup bersamaan dengan mamalia sepanjang masa evolusi, mereka berkembang bersama. Dalam banyak kes, mereka berkembang saling memerlukan untuk bertahan hidup.

Kerana koevolusi ini, spesies yang lebih dekat cenderung mempunyai mikrobiom yang serupa, sedangkan spesies yang hanya berkaitan jauh mempunyai persamaan yang lebih sedikit.

Kecenderungan mikrobioma untuk memadankan antara dua spesies yang berkaitan disebut phylosymbiosis.

Kajian baru yang mengejutkan mendapati bahawa peraturan ini tidak berlaku untuk kelawar. Para saintis menerbitkan hasilnya dalam jurnal itu Sistem m.

Melanggar peraturan

Dalam kajian semasa, para saintis mendapati bahawa walaupun spesies kelawar yang berkait rapat mempunyai mikrobiom yang berbeza. Ini menunjukkan bahawa bakteria usus mungkin tidak begitu penting bagi kelawar.

"Ini mengubah paradigma yang telah kami jalankan, bahawa haiwan memerlukan mikroba untuk pencernaan dan pengambilan nutrien. Itu benar untuk kami, tetapi mungkin tidak berlaku untuk semua spesies. "

Pengarang utama Holly Lutz dari Chicago's Field Museum, IL

Untuk menyiasat bakteria usus, para penyelidik mengambil sampel dari kulit, lidah, dan usus 497 kelawar. Secara keseluruhan, mereka menganalisis 31 spesies dari Uganda dan Kenya.

Para saintis membandingkan bahan genetik yang terdapat dalam sampel ini untuk membina gambaran spesies yang berada di kawasan tertentu setiap kelawar.

Pertama, penulis menyatakan bahawa terdapat lebih banyak kepelbagaian bakteria pada kulit daripada pada mulut atau usus. Penemuan ini sesuai dengan penyelidikan pada mamalia lain.

Namun, kelelawar berbeza dari mamalia lain dengan satu cara yang mencolok - mikrobiom mereka nampaknya tidak mengikuti corak evolusi. Dengan kata lain, kelawar tidak menunjukkan filosimbiosis.

Kajian terdahulu mengisyaratkan perbezaan ini dari aturan, tetapi kajian sebelumnya tidak memiliki akses ke sebilangan besar spesies liar.

"Pada dasarnya tidak ada hubungan antara mikrobioma kelelawar dan sejarah evolusi kelawar," jelas Lutz.

Dia meneruskan, "Anda akan melihat mikrobiom serupa pada spesies kelelawar yang berkait rapat jika haiwan ini sangat bergantung pada bakterinya untuk bertahan hidup. Ini sebahagian besarnya yang telah kita lihat pada mamalia lain yang telah dikaji, tetapi tidak ada di kelawar. "

Peramal terbaik jenis bakteria yang terdapat di usus spesies kelawar adalah tempat ia hidup. Dengan kata lain, jika dua kelawar dari spesies yang sama tinggal di lokasi yang berbeza di mana mereka mempunyai akses ke makanan yang berbeza, mikrobioma mereka akan sangat berbeza. Namun, jika mereka tinggal berdampingan dalam ceruk ekologi yang sama, kemungkinan mikrobiom mereka serupa.

Para penyelidik juga mendapati bahawa kelawar yang hidup di ketinggian lebih tinggi mempunyai mikrobiom yang lebih pelbagai. Menurut penulis, hubungan antara ketinggian dan kepelbagaian mikroba sebelumnya "telah diperhatikan dalam kajian kulit amfibi dan tanah montana."

Filum bakteria yang dikenali sebagai Firmicutes biasanya menguasai mikrobiom usus mamalia. Di sini, sekali lagi, kelawar berbeza. Mikrobiom kelawar mempunyai banyak Proteobacteria, yang lebih mengingatkan pada burung.

Mengapa kelawar berbeza?

Penulis percaya bahawa penemuan luar biasa ini mungkin disebabkan oleh mod pengangkutan inovatif kelelawar - mereka adalah satu-satunya mamalia yang berjaya mencapai penerbangan bertenaga (daripada meluncur). Untuk kekal di udara, anatomi kelawar harus menyesuaikan diri.

Dibandingkan dengan mamalia lain dengan ukuran yang sama, kelawar mempunyai usus pendek, yang bermaksud mereka kurang membawa tisu usus dan kurang makanan. Para saintis percaya bahawa penyesuaian ini membantu mereka mengurangkan berat badan, menjadikan penerbangan kurang intensif tenaga.

Seperti yang dijelaskan oleh Lutz, jika anda terbang, "anda tidak boleh membawa barang yang tidak penting."

Berkat usus mereka yang lebih pendek, makanan memakan masa sistem pencernaan kelawar hanya dalam 15-30 minit. Usus yang lebih pendek mungkin menunjukkan bahawa kelawar tidak pernah berpeluang untuk menjalin hubungan erat dengan bakteria mereka.

Dari sudut pandang ekologi, para saintis tertanya-tanya adakah perubahan persekitaran mungkin sangat merosakkan kelawar. Mempunyai populasi bakteria usus yang stabil membantu menjaga kesihatan sistem imun.

Sekiranya bakteria usus kelawar berubah sebagai tindak balas terhadap persekitarannya, perubahan persekitaran juga dapat memberi implikasi kepada sistem kekebalan tubuh mereka.

"Kelelawar mungkin sangat rentan terhadap perubahan lingkungan. Sekiranya mereka mempunyai mikrobioma sementara, mereka mungkin tidak mempunyai mekanisme pertahanan yang paling stabil. Gangguan manusia terhadap alam sekitar adalah masalah yang sangat penting. Kelawar mungkin lebih rapuh dan lebih berisiko. "

Pengarang utama Holly Lutz

Namun, mungkin kelelawar kurang bergantung pada mikrobioma mereka daripada mamalia lain.

Sebuah makalah yang berjudul "Tidak semua binatang memerlukan mikrobioma," berpendapat bahawa "binatang merangkumi kesinambungan bergantung pada simbol mikroba." Dengan kata lain, beberapa spesies tidak dapat hidup tanpa mikrobioma mereka; beberapa spesies mungkin berjuang untuk berkembang tanpa spesies mereka, tetapi akhirnya dapat bertahan hidup, dan yang lain tidak memerlukan mikrobioma sama sekali.

Dunia mikrobioma terperinci dan bernuansa; seperti biasa, penyelidik perlu menjalankan lebih banyak kerja.