Бактериите засягат имунната ни система, помагат ни да се храним, произвеждаме ценни витамини и влияят на нашето настроение, поведение или развитието на метаболитни нарушения като затлъстяване и диабет.

малко

Има немалко примери за симбиоза - съжителството на организми, което е от полза и за двете страни. Това е например тясната връзка между цветя и пчели, водорасли и корали или съвместното съществуване на гъби и водорасли, които образуват лишеи.

Симбиотичните взаимоотношения включват и съвместното съществуване на животни и бактерии в червата им. Това важи и за нас, хората.

Въпреки че съставът на нашия микробиом (съвкупността от всички микроорганизми, които живеят в нас и от нас) зависи от външната среда и диетата, част от него (по-специално три вида бактерии) е част от човешкото черво, независимо от външните фактори.

Те са били в човешките черва от много дълго време, преди малко повече от 15 милиона години, когато всъщност не сме били хора. Това сочи проучване на американски учени, публикувано в списание Science. Публикувано е в края на юли тази година.

Изследване на фекалиите

По време на изследването изследователите са изследвали фекални проби от няколко вида маймуни, включително хора (24 горили от Камерун, 47 шимпанзета от Танзания, 24 шимпанзета бонобо от Конго и 16 души от Кънектикът).

Пробите търсеха специфичен ген, наречен gyraseB. Той кодира производството на протеин, наречен гираза, който контролира разплитането и заплитането на ДНК молекулите в клетките. Учените са го избрали, защото се развива много по-бързо от други гени, които обикновено се избират за подобни изследвания.

В резултат на това те точно разпознават различните видове фекални бактерии в пробите и назад във времето. Те определиха еволюционното развитие на някои от тях.

От резултатите изследователите са съставили така наречените еволюционни дървета за развитието на трите микроорганизма, присъстващи в пробите на изпражненията. Това бяха бактерии от щамовете Bifidobacteriaceae, Bacteroidaceae и Lachnospiraceae, които заедно съставляват приблизително 20 процента от общия дял на бактериите в нашите черва.

Интересното е, че при два от тези три щама бактерии еволюционните дървета съвпадат с човешкото развитие. Това означава, че еволюционното развитие на бактерията е станало точно тогава, когато и човекът еволюира.

Последователност на еволюционните дървета

Тези еволюционни прилики са се появили два пъти: преди 10 до 15 милиона години, когато горилите са се отделили от общия си предшественик, и преди около 5 милиона години, когато хората са се отделили от шимпанзетата.

„Веднага след като калибрирахме молекулярния часовник правилно, установихме, че разпространението на човешки и шимпанзе бактерии се е случило преди около 5,3 милиона години и разпространението на човешки и горилни бактерии преди около 15,6 милиона години. Тези данни са в съответствие с изкопаеми и геномни данни, известни на гостоприемниците на тези бактерии. Следователно това е допълнително доказателство, че бактериите са били коспециализирани с хората “, обясни Андрю Молер, водещият автор на изследването.

Резултатите предполагат, че хората и бактериите са еволюирали заедно в процес на така наречената координация. Това означава, че нашите предци са живели със своите бактерии в червата в такава силна хармония, че те са си повлиявали еволюцията и са еволюирали едновременно.

„Доказахме, че някои бактерии в човешките черва са директни потомци на чревни бактерии, които са живели при общите ни предци с маймуни“, казва Молер. "Това показва, че е имало непокътната линия на наследяване или предаване от едно поколение на следващото в продължение на милиони години, до появата на примати."

Факти

Еволюционно дърво е диаграма, която прилича на дърво със ствол, корени и клони. Корените са предците на днешните живи видове; клоните представляват видове, живеещи днес. От него е възможно да се прочете развитието на отделни линии на развитие на вида и степента на свързаност между различните видове.

Учените са създали най-голямото еволюционно дърво на живота

Микробиом представлява колекция от всички микроорганизми, които живеят в и върху нас. Микробите се намират в червата, кожата, устата, влагалището, носа, белите дробове или ушите. Например, микрофлората на човешкия храносмилателен тракт се състои от повече от 400 различни вида микроби. Броят на клетките в нашия микробиом дори леко надвишава броя на нашите собствени клетки (съотношението е 3: 3.9 в полза на микробите), което всъщност ни прави „хоминоидни суперарганизми“.

Те разсейват мита за броя на бактериите в човешкото тяло

Концентрация е еволюционен процес на появата на нови биологични видове, който протича едновременно в два различни организма, живеещи в симбиоза - взаимноизгодно съжителство.

Хората като суперорганизъм

В човешкото тяло има малко повече микроби, отколкото нашите собствени клетки. Като се има предвид, че някои от тях са еволюирали с нас в продължение на милиони години, оказвайки влияние върху собствената ни еволюция, ние трябва да гледаме на хората като на такива, а не на подобно на лишеи „суперарганизъм“. Състои се също от повече от един вид организъм, а именно гъбички и водорасли.

Бактериите влияят на имунната ни система, помагат ни да се храним (например, обработваме сложни полизахариди) и произвеждаме ценни витамини (витамин К, витамини от група В). Влиянието им обаче не свършва дотук - бактериите могат да повлияят на нашето настроение, поведение или развитието на метаболитни нарушения като затлъстяване и диабет.

Досега обаче се предполагаше, че съставът на бактериалната микрофлора се влияе главно от диетата, начина на живот и околната среда. "Изненадващо е, че микробите в червата ни, които можем да получим от различни източници на околната среда, са се развили в нас едновременно и толкова дълго", каза Хауърд Охман, ръководител на научните изследвания, пред университета.

Еволюционната еволюция на вида е сравнена с разстоянието на континентите на Земята, „когато два континента се отдалечат, цялата биота (съвкупност от цялата фауна и флора, бел. Ред.) Започва да се променя. Така че дори ако гостоприемниците на бактериите се отделят един от друг, относително голяма част от техния микробиом също ще се отдели и ще започне да се променя. ".

Еволюционен детектив

В допълнение към изучаването на изпражненията на маймуните, изследователите изучават и така наречения човешки метагеном, т.е. проби, получени от различни среди. По-конкретно, те сравняват фекални проби от хора, живеещи в САЩ и Африка (Малави). Те открили, че някои бактериални линии са загубени при американците.

„В бъдеще също би било интересно да се извърши цялостен анализ на човешката популация и да се използва този метод, за да се види дали бихме могли да използваме бактерии, за да възстановим историята на човешката миграция“, казва Молер.

Екипът от учени сега планира да проследи следите на еволюцията още по-дълбоко в миналото. „Вече имаме проби (фекалии) от всички основни групи бозайници и работим за проследяване на еволюцията на микробиома, докато не сме били малки хищни същества, живеещи преди 100 милиона години“, обясни Молер.