Tarmbakterier: Hvordan flaggermus 'skifter paradigmet'

En nylig undersøkelse av mikrobiomet av flaggermus finner at de følger forskjellige regler til andre pattedyr. Forfatterne lurer på om disse forskjellene kan gjøre dem mer utsatt for miljøendringer.

Et nytt papir undersøker tarmbakteriene til flaggermus.

For mer forskningsstøttet informasjon om mikrobiomet og hvordan det påvirker helsen din, vennligst besøk vårt dedikerte knutepunkt.

Tarmbakterier er avgjørende for menneskers helse. Våre bosatte mikrober hjelper oss med å fordøye mat, men deres rolle strekker seg lenger enn bare å behandle den.

Forskere finner økende bevis for at tarmbakteriene våre kan spille en rolle i en rekke helsemessige forhold.

Mennesker er ikke alene når det gjelder et mikrobiom. Alle pattedyr, faktisk de fleste dyr, har en legion mikrober som lever på dem og i dem.

Fordi tarmbakterier har levd sammen med pattedyr gjennom evolusjonstiden, har de utviklet seg sammen. I mange tilfeller har de utviklet seg til å trenge hverandre for å overleve.

På grunn av denne samevolusjonen har arter som er nærere beslektede en tendens til å ha lignende mikrobiomer, mens arter som bare er fjernt beslektede, har færre likheter.

Denne tendensen til mikrobiomet til å matche tett mellom to beslektede arter kalles fylosymbiose.

En overraskende ny studie finner at denne regelen ikke gjelder flaggermus. Forskerne publiserte resultatene i tidsskriftet mSystems.

Bryte reglene

I den nåværende studien fant forskerne at selv nært beslektede flaggermusarter har betydelig forskjellige mikrobiomer. Dette fører til at tarmbakterier kanskje ikke er så avgjørende for flaggermus.

“Det skifter paradigmet vi har operert under, at dyr trenger mikrober for fordøyelse og næringsinnsamling. Det er sant for oss, men det er kanskje ikke sant for alle arter. "

Hovedforfatter Holly Lutz fra Chicagos Field Museum, IL

For å undersøke flaggermusens tarmbakterier, tok forskerne prøver fra huden, tungene og tarmene på 497 flaggermus. I alt analyserte de 31 arter fra Uganda og Kenya.

Forskerne sammenlignet det genetiske materialet som er tilstede i disse prøvene for å lage et bilde av arten som bor i spesifikke områder av hver flaggermus.

For det første bemerket forfatterne at det var mer bakteriediversitet på huden enn i munnen eller tarmen. Dette funnet er i tråd med forskning hos andre pattedyr.

Flaggermus skilte seg imidlertid fra andre pattedyr på en slående måte - deres mikrobiomer ser ikke ut til å følge et evolusjonært mønster. Flaggermus viser med andre ord ikke fylosymbiose.

Tidligere studier har antydet denne avviket fra regelen, men tidligere studier har ikke hatt tilgang til et så bredt spekter av ville arter.

"Det er egentlig ingen sammenheng mellom flaggermusmikrobiomet og flaggermus evolusjonær historie," forklarer Lutz.

Hun fortsetter: "Du forventer å se lignende mikrobiomer i nært beslektede flaggermusarter hvis disse dyrene var sterkt avhengige av bakteriene for å overleve. Dette er i stor grad det vi har sett hos andre pattedyr som har blitt studert, men det er bare ikke der i flaggermus. "

Den beste prediktoren for hvilke typer bakterier som finnes i tarmene til en flaggermusart var der den lever. Med andre ord, hvis to flaggermus av samme art bodde på forskjellige steder der de hadde tilgang til forskjellige matvarer, ville deres mikrobiom være veldig forskjellig. Imidlertid, hvis de bodde side om side i den samme økologiske nisje, er det mer enn sannsynlig at deres mikrobiomer ville være like.

Forskerne fant også at flaggermus som bodde i større høyder hadde et mer variert mikrobiom. Ifølge forfatterne har en sammenheng mellom høyde og mikrobielt mangfold tidligere blitt "observert i studier av amfibiehud og montane jord."

En fylle av bakterier kjent som Firmicutes dominerer vanligvis tarmmikrobiomer i pattedyr. Også her skiller flaggermus seg. Flaggermusmikrobiomet har en relativ overflod av Proteobakterier, som minner mer om fugler.

Hvorfor er flaggermus forskjellige?

Forfatterne mener at dette uvanlige funnet kan skyldes flaggermusens innovative transportmåte - de er de eneste pattedyrene som har oppnådd motorflyging (i stedet for å gli). For å holde seg luftbåren har anatomi av flaggermus måtte tilpasse seg.

Sammenlignet med andre pattedyr av samme størrelse, har flaggermus en kort tarm, noe som betyr at de bærer mindre tarmvev og mindre mat. Forskere mener at denne tilpasningen hjalp dem med å redusere vekten, noe som gjorde det mindre energikrevende å fly.

Som du forklarer, hvis du flyr, "kan du ikke ha med deg viktige ting."

Takket være den kortere tarmen, reiser maten lengden på et flaggermanns fordøyelsessystem på bare 15–30 minutter. En kortere tarm kan bety at flaggermus aldri har hatt en sjanse til å danne tette koblinger med sine bakteriepassasjer.

Fra et økologisk synspunkt lurer forskerne på om endringer i miljøet kan være spesielt skadelige for flaggermus. Å ha en stabil populasjon av tarmbakterier bidrar til å holde immunforsvaret sunt.

Hvis tarmbakteriene til flaggermus endrer seg som svar på omgivelsene, kan miljøforandringer også få betydning for immunforsvaret.

«Flaggermus kan være veldig utsatt for miljøendringer. Hvis de har et forbigående mikrobiom, har de kanskje ikke de mest stabile forsvarsmekanismene. Menneskeskapte forstyrrelser i miljøet er et veldig viktig spørsmål. Flaggermus kan være ekstra skjøre og mer utsatt. ”

Hovedforfatter Holly Lutz

Imidlertid kan det være at flaggermus ganske enkelt er mindre avhengige av mikrobiomet enn andre pattedyr.

Et papir med tittelen "Ikke alle dyr trenger et mikrobiom," hevder at "dyr spenner over et kontinuerlig avhengighet av mikrobielle symbionter." Med andre ord, noen arter kan ikke overleve uten deres mikrobiom; noen arter kan slite med å trives uten deres, men til slutt overleve, og andre trenger ikke et mikrobiom i det hele tatt.

Mikrobiomens verden er detaljert og nyansert; som alltid, må forskere utføre mye mer arbeid.