Forntida primatmikrobiomer kan ge mer information om mänsklig utveckling

Forntida mänskliga mikrobiomer är under mikroskopet för vad de berättar för forskare om människorna för länge sedan. En ny studie publicerad i tidskriften Gränser inom ekologi och evolution i februari 2020 visar att tarmmikrobiomet kan anpassa sig till nya bakterieexponeringar, vilket gör att människor kan migrera till nya platser framgångsrikt.

Även om det är känt att primaternas sociala struktur förändrar strukturen i deras mikrobiomer, det omvända kan också vara sant, enligt denna nya teori. Forskarna antar att adaptiva mikrobiomer är funktionen hos människans anpassningsförmåga och grunden för ett framgångsrikt mänskligt liv i en rad miljöer.

VENNA, NATURHISTORISKA MUSEET, ÖSTERRIKE:Installation som visar de förhistoriska förfäderna till man homo erectus. Bildkredit:Shutterstock

Studien

Med hjälp av data från tidigare forskning, forskarna jämförde mikrobiomerna från specifika platser, nämligen, magen, tarmarna, armhålorna, och i jästa livsmedel, bland icke-mänskliga primater, apor, och människor för att undersöka hur det mänskliga mikrobiomet förändras över olika platser och med olika livsstilar. Både antalet och typen av arter visar förändringar, liksom de funktioner som utförs av mikrobiomerna.

Sprider mikrober runt

Att flytta till en annan plats innebär vanligtvis inför nya livsmedel, måste hantera nya sjukdomsframkallande organismer, och använda nya verktyg för att få och bearbeta mat. Detta möjliggörs av mikrobiomets förmåga att anpassa sig, genom att smälta och avgifta maten på olika platser. Detta gör det lättare att överleva nya sjukdomar och anpassa sig till en rad nya miljöer. Detta bidrog till spridningen av mänskligheten runt om i världen.

En viktig aspekt är att mikrober också sprids runt av mikrober så att de också anpassar sig till lokala förhållanden. Inte bara spred sig mikroberna mellan människor utan mellan människor och maten de åt.

Ett exempel är jäsning, där den mikrobiella matsmältningen av livsmedel börjar utanför kroppen med hjälp av mikrober som också finns i tarmen. Fördelen med jäsning är att den gör det möjligt att lagra mat så att grupper av människor kan hålla ihop på ett ställe, bildar en bredare gemenskap. Fermenterade livsmedel inkluderar många sorters ost, yoghurt, och ostmassa, vin och vinäger. Mikroberna som finns i dessa livsmedel är en del av de förlängda mikrobiomerna hos de mänskliga värdarna.

Vid jäsning, mikroberna kan inte överleva utanför värdens kropp och kan bara överföras mellan värddjuren själva genom nära kontakt. Konsumtionen av jästa livsmedel ledde till att mikroberna återinfördes i den mänskliga gruppen, så att så småningom, människors mikrobiota i det samhället delade mer betydande likheter jämfört med andra mänskliga grupper.

Implikationer

Jämförelser mellan olika gruppers mikrobiomer väcker några frågor och teorier om hur människans mage kräver sin sura inre miljö, hur tarmmikrobiomerna utvecklar sina unika strukturer och närvaron av jäsning i det tidiga mänskliga samhället.

Forskarna tror att socialt beteende bland människor och andra primater främjas av mikrobernas inbördes beroende i deras tarm och andra delar av kroppen, som fördes runt av de sociala förhållandena och därmed blev lämpliga att överleva de förändrade förutsättningarna för att expandera mänskligt territorium.

Forskaren Rob Dunn säger, "Vi outsourcade våra kroppsmikrober i våra livsmedel. Det kan mycket väl vara det viktigaste verktyget vi någonsin uppfunnit. Men det är ett svårt verktyg att se tidigare och så pratar vi inte mycket om det. Stenartefakter bevarar, men fisk eller öl jäst i ett hål i marken gör det inte. "

Forskarna medger att deras slutsatser är hypotetiska. Fortfarande, de hoppas att ytterligare forskning av paleoantropologer, miljövetare, och medicinska forskare kommer att kunna validera dessa teorier genom att testa dem.

Säger Dunn, "Vi hoppas att resultaten kommer att förändra några frågor och att andra forskare kommer att studera konsekvenserna av förändringar i det mänskliga mikrobiomet. Förhoppningsvis, det kommande decenniet kommer vi att se mer fokus på mikrober i vårt förflutna och mindre på vassa stenar. "

• UTHealth-läkare-forskare får AHA:s meritpris på 1 miljon dollar för strokeforskning
• Samband mellan HMO -koncentrationer och spädbarnsvikt,