Ei mikroobid? Rööbastele pole probleemi

Teadlane teab: Mis on mikrobioota? (Kairi Koort) (Juuni 2019).

Anonim

Mikrobiome tundub üldlevinud: inimestel ja paljudel teistel liikidel põhinevad seedetrakti, ainevahetuse ja muude funktsioonide abil miljoneid väikseid organisme. Colorado Boulderi ülikooli teadlased seavad kahtluse alla idee, et mikrobiome on loomade hulgas universaalne.

Raketidel on palju vähem baktereid ja seeni, mis asuvad nende soolestikus kui muudel loomadel, ja mikroobid, mis nende sees on, tundub, et neil ei ole mingit tuvastatavat rolli peale harva haiguse tekitamise. Üllatuslikud leiud näitavad, et see mitmekesine putukate rühm ei pruugi mikroobide järele vajada ja võib viia uute avastamisteni residentide mikroobide kogukondade ulatuse ja rolli kohta loomadel.

Tulemused avaldati täna ajakirjas Proceedings of the National Academy of Sciences.

"Mikrobiom valdkonnas on see valdav eeldus, et kõigil loomadel on residendist mikrobiome, " ütles CU Boulderi ökoloogia ja evolutsioonibioloogia osakonna doktorikandidaat Tobin Hammer. "Kui ma projekti alustasin, siis ma ei oodanud, et see nii oleks."

Hammer oli uudishimulik mikroobide rolli kohta rööbastel. Lepidoptera, kus on umbes 180 000 liiki liblikaid ja koid, on hästi uuritud, kuid teadlased ei olnud kindlad, kas caterpillaritel on mikroobid. Sellised sümbiontid on rohttaimedes levinud. mis sageli vajavad kangete kiudude taimede seedimist. Hammer arvas, et ka taimtoidulised rümbad võivad olla võõraste bakterite ja seente kogukonnad.

Hammer ja tema kaasautorid koguti Colorado, Arizona, New Hampshire, Massachusettsi ja Costa Rica maavarade proove. Nad ekstraheerisid nendest kustutusainetest DNA ja taime lehest, et rööbastel oli munching. Teadlased kasutasid võrdlemiseks ka teisi loomade väljaheiteid, sealhulgas kohapeal ja laboris leitud proove.

Võrreldes teiste loomadega oli caterpillidel umbes 50 000 korda väiksem mikroob. Hammer ütles, et kui inimese soolestikud on nagu vihmametsad mikroobide rohkuse poolest, siis on rütmiharud nagu kõrbe.

Enamik mikrobioloogilist DNA-d, mida teadlased raba sees leidsid, vastas taime lehes leitud mikroobidele, mis viitab sellele, et mikroobid võeti peamiselt nende ümbruskonnast sisse. Seevastu muudel loomadel on mikroobide kogukonnad, mis on oma keskkonnast kaugelt eristuvad.

Et näha, kas hõredate mikroobide rütmiharjal on roll, andsid teadlased teise eksperimendi. Nad tõstatasid kanderakettide kilekottidesse ja pihustasid oma toitu antibiootikumidega, et tappa kõik, mis nende soolestikus elab. Antibiootikumidega toidetud tuharad kasvasid ja arenesid täiskasvanute jaoks ilma igasuguste takistusteta, mida mikroorganismide puudumine ilmselt takistas. Teistes putukates on sarnased katsed põhjustanud väsinud kasvu ja surma.

"Tõstukid toimivad fundamentaalselt erinevalt kui paljud teised loomad, " ütles Hammer.

Uuringud näitavad, et mikrobiome võõrustatakse kompromissidega. Mikroobid suudavad oma võõrkeelt toitaineid leostada ja võivad liikuda liitlaste poolt haigusetekitajateni. Nad võivad ka muuta oma peremehe haavatavaks. Näiteks, kui caterpillarid tuginesid mikroobidele, võib olla võimalik suunata soolestiku symbiontsid põllukultuuride kahandamise ruumides spetsiaalsete pestitsiididega. Tavaliselt ei pruugi tavaline eluviis pidevalt süüa, see ei pruugi ühtegi mikroobset kasu saada.

Kuigi on olemas tõendeid selle kohta, et liblikatel on rohkem mikroobusid kui rüttel, on liblikas olev kasu veel ebaselge. Hammer plaanib seda suhet tulevikus uurida ja loodab, et leiud toovad kaasa avastused ainulaadsete või puuduvate mikrobioomide kohta. Ta väidab, et teised uurijad on minevikus sarnaseid tulemusi leidnud, kuid ei teavitanud neid, arvates, et nad olid ebatäpsed.

Laiemas mõttes viivad teadlased teadlased üles kaaluma mikroobioomi kulusid ja kasu ning miks organism võib mikroobide kogukonda vastu võtta.

"Ma arvan, et see julgustab meid uuesti kaaluma, kui mitmekesised need looma-mikroobide ühendused on tõesti, " ütles Hammer.

menu
menu