Кишечные бактерии: как летучие мыши меняют парадигму

Недавнее исследование микробиома летучих мышей обнаружило, что они следуют другим правилам, чем другие млекопитающие. Авторы задаются вопросом, могут ли эти различия сделать их более восприимчивыми к изменениям окружающей среды.

В новой статье исследуются кишечные бактерии летучих мышей.

Для получения дополнительной подтвержденной исследованиями информации о микробиоме и его влиянии на ваше здоровье посетите наш специализированный центр.

Кишечные бактерии жизненно важны для здоровья человека. Местные микробы помогают нам переваривать пищу, но их роль не ограничивается простой обработкой.

Ученые находят все больше доказательств того, что наши кишечные бактерии могут играть роль в целом ряде заболеваний.

Когда дело доходит до микробиома, люди не одиноки. У всех млекопитающих, да и у большинства животных, есть легион микробов, которые живут на них и внутри них.

Поскольку кишечные бактерии на протяжении эволюционного периода жили в тандеме с млекопитающими, они развивались вместе. Во многих случаях они эволюционировали, чтобы нуждаться друг в друге для выживания.

Из-за этой коэволюции более близкие виды имеют сходный микробиом, тогда как виды, которые имеют только отдаленное родство, имеют меньшее сходство.

Эта тенденция микробиома к близкому совпадению между двумя родственными видами называется филосимбиозом.

Новое неожиданное исследование показало, что это правило не распространяется на летучих мышей. Ученые опубликовали свои результаты в журнале. mSystems.

Нарушение правил

В текущем исследовании ученые обнаружили, что даже близкородственные виды летучих мышей имеют существенно различающиеся микробиомы. Это означает, что кишечные бактерии не так важны для летучих мышей.

«Это меняет нашу парадигму, согласно которой животным необходимы микробы для пищеварения и усвоения питательных веществ. Это верно для нас, но может быть верно не для всех видов ».

Ведущий автор Холли Латс из Чикагского музея поля, Иллинойс.

Чтобы исследовать кишечные бактерии летучих мышей, исследователи взяли образцы кожи, языков и кишок 497 летучих мышей. Всего они проанализировали 31 вид из Уганды и Кении.

Ученые сравнили генетический материал, присутствующий в этих образцах, чтобы составить представление о видах, обитающих в определенных областях каждой летучей мыши.

Во-первых, авторы отметили, что на коже было больше бактериального разнообразия, чем во рту или кишечнике. Этот вывод согласуется с исследованиями на других млекопитающих.

Однако летучие мыши отличались от других млекопитающих одним поразительным образом - их микробиомы, похоже, не следовали эволюционной схеме. Другими словами, летучие мыши не проявляют филосимбиоза.

Более ранние исследования намекали на это отклонение от правила, но предыдущие исследования не имели доступа к такому широкому кругу диких видов.

«По сути, нет никакой связи между микробиомом летучих мышей и историей эволюции летучих мышей», - объясняет Лутц.

Она продолжает: «Вы бы ожидали увидеть похожие микробиомы у близкородственных видов летучих мышей, если бы выживание этих животных сильно зависело от своих бактерий. Это в основном то, что мы наблюдали у других изученных млекопитающих, но не у летучих мышей ».

Лучшим предиктором типов бактерий, обнаруженных в кишечнике летучих мышей, было место их обитания. Другими словами, если бы две летучие мыши одного вида жили в разных местах, где у них был доступ к разной пище, их микробиом был бы совсем другим. Однако, если бы они жили бок о бок в одной экологической нише, их микробиомы с большей вероятностью были бы похожи.

Исследователи также обнаружили, что у летучих мышей, живущих на больших высотах, более разнообразный микробиом. По словам авторов, взаимосвязь между высотой и микробным разнообразием ранее «наблюдалась в исследованиях кожи земноводных и горной почвы».

Тип бактерий, известный как Firmicutes, обычно доминирует в микробиомах кишечника млекопитающих. Здесь снова различаются летучие мыши. В микробиоме летучих мышей относительно много протеобактерий, что больше напоминает птиц.

Почему летучие мыши разные?

Авторы полагают, что это необычное открытие могло быть связано с инновационным средством передвижения летучих мышей - они единственные млекопитающие, которые достигли механического полета (а не планирования). Чтобы оставаться в воздухе, анатомия летучей мыши должна была адаптироваться.

По сравнению с другими млекопитающими того же размера, у летучих мышей кишечник короткий, что означает, что они несут меньше кишечной ткани и меньше пищи. Ученые считают, что эта адаптация помогла им снизить вес, сделав полет менее энергоемким.

Как объясняет Лутц, если вы летите, «нельзя таскать с собой ненужные вещи».

Благодаря более короткому кишечнику пища проходит по пищеварительной системе летучей мыши всего за 15–30 минут. Более короткий кишечник может означать, что у летучих мышей никогда не было возможности установить тесные связи со своими бактериальными безбилетниками.

С экологической точки зрения ученые задаются вопросом, могут ли изменения в окружающей среде быть особенно опасными для летучих мышей. Наличие стабильной популяции кишечных бактерий помогает поддерживать здоровье иммунной системы.

Если кишечные бактерии летучих мышей изменяются в ответ на окружающую среду, любые изменения окружающей среды могут иметь последствия и для их иммунной системы.

«Летучие мыши могут быть очень восприимчивы к изменениям окружающей среды. Если у них временный микробиом, у них могут быть не самые стабильные защитные механизмы. Нарушение окружающей среды по вине человека - очень важная проблема. Летучие мыши могут быть очень хрупкими и подвергаться большему риску ».

Ведущий автор Холли Латс

Однако может случиться так, что летучие мыши просто менее зависят от своего микробиома, чем другие млекопитающие.

В документе под названием «Не всем животным нужен микробиом» утверждается, что «животные - это все, что зависит от микробных симбионтов». Другими словами, некоторые виды не могут выжить без своего микробиома; некоторые виды могут бороться за процветание без своего, но в конечном итоге выживают, а другим вообще не нужен микробиом.

Мир микробиома детализирован и разнообразен; как всегда, исследователям необходимо проделать гораздо больше работы.