Det viser sig, at selvom der er en bemærkelsesværdig forudsigelighed i tarmmikrobiomerne hos de fleste pattedyrarter, nogle former for evolutionære tilpasninger - såsom flyvning - kan føre til drastisk forskellige mikrobielle populationer.
I en ny undersøgelse offentliggjort 7. januar, 2020 i mBio , University of California San Diego forskere fandt ligheder i fugle og flagermus ud over deres hang til flyvning.
Efter at have arbejdet med snesevis af institutioner rundt om i verden for at indsamle fækale prøver fra næsten 900 hvirveldyrarter og sammenligne deres tarmmikrobiomer, holdet blev overrasket over den manglende lighed mellem fugle og flagermus.
Denne forskning tyder på, at pattedyr - herunder mennesker - kan være undtagelsen snarere end reglen med hensyn til, hvor dybt afhængige de er af deres tarmmikrober. Dette repræsenterer et paradigmeskift i, hvordan vi tænker om dyr og de forhold, de har til deres mikrober. "
Se Jin sang, Ph.d., medforfatter og forskningsdirektør, Center for mikrobiominnovation, UC San Diego
"Vi var stort set interesserede i at finde ud af, hvilke slags faktorer der forklarer, hvorfor dyr har de typer tarmmikrober, de gør, men vi ville også besvare mere specifikke spørgsmål, som når forskellige dyr udvikler lignende træk - såsom tilpasning til en ekstrem kost - udvikler deres tarmmikrobiomer sig også på en lignende måde?
"Da vi først startede dette projekt, Jeg tænkte, at det ville være fornuftigt, at vi ville se lignende associationer mellem dyr og deres tarmmikrober, når dyrene delte en lignende diæt. Vores pie-in-the-sky idé var, at flyvning kunne pålægge en lignende type markering, som mikrober dyr er vært for. Det der var chokerende var, at vi ikke fandt ud af, at fugle og flagermus deler et lignende mikrobiom i sig selv, men derimod mangler begge et specifikt forhold til mikrober. "
Tidligere undersøgelser viste, at forholdet mellem pattedyr og deres mikrober er meget gammelt. Dette fik forskere til at tro, at de kunne forudsige, hvilke slags mikrober en art kan være vært ved blot at se på andre lignende pattedyr.
Den nye forskning har væltet den idé, at finde, at flagermus er unikt blandt pattedyr, simpelthen fordi deres tarmmikrobiomer ikke er forudsigelige med hensyn til de typer og mængder af mikrober, der findes i tarmene fra beslægtede arter. Dette mønster ligner faktisk fugle, som også har uforudsigelige mikrobielle samfund.
"Det betyder, at mens nogle dyr ser ud til at have et meget stabilt forhold til deres mikrobiomer, med lignende bakteriesamfund, der vedvarer i millioner af år, andre ser ud til at have meget mere dynamiske relationer, sagde den første forfatter Jon Sanders, Ph.d., en tidligere postdoktor i UC San Diego lab af co-senior forfatter Rob Knight, Ph.d.
"Mest overraskende, motorflyvning synes at være forbundet med den mangel på stabilitet. Flagermus og fugle synes begge uafhængigt at have endt med tarmmikrobiomer, der ikke synes at følge værternes evolutionære forhold. "
Variabiliteten på tværs af beslægtede arter, der deler lignende diæter, indikerer, at i det mindste i fugle og flagermus, en bestemt mikrobiel balance er måske ikke så kritisk for at understøtte normal fordøjelse.
Det betyder, at de evolutionære krav til vedtagelse af flyvning kan have direkte, dybtgående virkninger på mikrobiomet, og rejser spørgsmål om, hvad andre former for evolutionært pres kan påvirke mikrobielle samfund.
"Hvis du bærer en masse bakterier i din tarm, det kan være temmelig tungt og kan tage ressourcer fra dig, "sagde Holly Lutz, Ph.d., en postdoktor i Institut for Pædiatri ved UC San Diego School of Medicine og forskningsassistent ved Chicago's Field Museum.
"Så hvis du er et dyr, der har virkelig høje energiske krav, sig fordi du flyver, du har muligvis ikke råd til at bære alle de bakterier rundt, og du har muligvis ikke råd til at fodre dem eller håndtere dem. "
Forskerne ser dette datasæt som en ny mulighed for at hjælpe med at informere fremtidig forskning om mikrobiomers udvikling og deres betydning for forskellige arter.
"Som mennesker, vi har altid troet, at vi er meget specielle, "sagde sangen." Og det er vi måske, men vi lever i en verden, der er meget ældre, end vi er. Dette arbejde hjælper os med bedre at forstå udviklingen og økologien i forhold mellem vært og mikrober, og jeg tror, det vil hjælpe os med bedre at forstå os selv. "
"Denne undersøgelse fortæller os meget om store udviklingsmønstre i hvirveldyrets tarm, men der er stadig meget mere at gøre, "sagde Knight, professor ved UC San Diego School of Medicine og Jacobs School of Engineering og direktør for Center for Microbiome Innovation.
"Vi skal udføre funktionelle undersøgelser med metagenomics og metabolomics, og forstår mikrober i andre dele af kroppen, hvordan de ændrer sig under udviklingen, og hvordan de interagerer med miljømikrober i både naturen og i fangenskab for at påvirke dyrs sundhed. At forstå disse principper hos tusinder af andre arter vil hjælpe os med at forstå vores egne. "
Gode nyheder for IBS -syge, da forskere identificerer "tarmkløe"
Stærkt mikrobiom i det tidlige liv forbundet med færre luftvejsinfektioner
Antioxidanter i kosten kan øge risikoen for tarmkræft,
Tarmimmunceller kan være ansvarlige for stofskifteændringer, finder undersøgelse
Kost og ernæring påvirker mikrobiomet i tyktarmsslimhinden
Forskere manipulerer bakteriearter i tarmen ved hjælp af kost
Utæt tarm og rumfart - mekanismen afsløret
En ny undersøgelse af virkningerne af simuleret mikrogravitation, den tilstand, astronauter står over for i rummet, forstyrrer tarmens epitelbarriere, og effekten vedvarer, selv efter at astronauten v
Det, du spiser, kan ændre den måde, antibiotika påvirker din tarm på
En ny undersøgelse af forskere ved Brown University i Rhode Island har fundet ud af, at kost kan påvirke, hvordan tarmmikrobiomet påvirkes af behandling med antibiotika. Forskerne undersøgte, hvordan
Håndtering af cøliaki
Cøliaki er en immunreaktion mod at spise gluten. Gluten er et protein, der findes i hvede, rug, byg, og triticale. De fleste mennesker tænker på glutens med pasta, brød, pizza skorpe, og lignende, men