Logo bio-infomedia.ro

Adaptări date de microbiom la animale

Ilustrație: MICHELLE KONDRICH
  • În intestinele animalelor există numeroase microorganisme, care formează microbiomul intestinal.
  • Dacă o populație de animale s-a adaptat la microbiomul său intestinal, atunci sănătatea indivizilor acelei populații este afectată în cazul în care ei primesc microorganisme cu care nu sunt familiari.

Animalele găzduiesc numeroase microorganisme în intestinele lor, însă efectele acestei comunități asupra evoluției gazdelor este neclar. În prezent, cercetătorii utilizează o combinație de studii experimentale și observaționale pentru a căuta semnele adaptărilor date de microbiom.

Evoluția rapidă într-un experiment în aer liber

Ilustrație: MICHELLE KONDRICH

Cercetătorii de la Universitatea din Pennsylvania au împărțit o populație de musculițe de oțet (Drosophila melanogaster) în 14 grupuri a câte 20 de indivizi și au pus fiecare grup pe câte un piersic acoperit cu o plasă. Fiecărei populații i-a fost administrată hrană contaminată cu Lactobacillus (stânga), Acetobacter (dreapta) sau hrană fără adaos de bacterii. După cinci generații, echipa a colectat musculițele în vederea secvențieirii genomului și a observat că grupurile difereau în funcție de hrana pe care o primiseră. Unele dintre modificările observate în frecvența alelelor au corespuns variației observate la populațiile de musculițe de pe fructele sălbatice, a căror dietă conține diferite concentrații de Lactobacillus și Acestobacter, ceea ce sugerează că microbii ar fi putut determina adaptări evolutive și în sălbăticie.

Schimbarea microbiomului între specii înrudite

Ilustrație: MICHELLE KONDRICH

Biologii preconizează că, dacă o populație de animale s-a adaptat la microbiomul său intestinal, atunci sănătatea indivizilor acelei populații este afectată în cazul în care ei primesc microorganisme cu care nu sunt familiari.

Recent, cercetătorii au descoperit dovezi în sprijinul acestei ipoteze, utilizând specii înrudite de șoareci. Mus musculus avea o sănătate mai bună (măsurată sub forma ratei de creștere și ratei de apariție a inflamațiilor) atunci când era implantat cu microbiom provenit de la alți M. musculus, decât atunci când microbiomul provenea de la trei specii rude apropiate, iar sănătatea unui individ se corela cu gradul de înrudire cu specia donatoare.

Adaptări potențial influențate de microbiom la om

Ilustrație: MICHELLE KONDRICH

Capacitatea adulților de a digera lactoza este o trăsătură umană unică, iar unele cercetări sugerează că evoluția sa ar fi putut fi influențată de microbiomul intestinal. La fel ca alte mamifere, oamenii preistorici ar fi produs enzima denumită lactază doar în stadiul de pruncie. Totuși, spre deosebire de alte mamifere, acești oameni au început să consume lapte și ca adulț.

Inițial, susține teoria, ei ar fi avut în intestine bacterii care degradau lactoza și utilizau energia rezultată în urma acestui proces, lăsând doar puțină lactoză pentru gazdă. În eventualitatea în care hrana se împuțina, cu excepția laptelui, oamenii s-ar fi aflat sub o presiune evolutivă intensă pentru a obține mai multă energie din această sursă de hrană, ceea ce înseamnă că orice mutație care conferea adulților capacitatea de a digera lactoza ar fi fost favorizată. Ca urmare, bacteriile consumatoare de lactoză s-ar fi redus numeric în intestinele acestor oameni, deoarece ele ar fi intrat în competiție cu gazda pentru hrană - un tipar care se potrivește cu unele observații de la populațiile umane actuale.

Source Sursa: the-scientist.com
Text: Catherine Offord



Din aceeași categorie