Bacteriile ne afectează sistemul imunitar, ne ajută să mâncăm, să producem vitamine valoroase și să ne afectăm starea de spirit, comportamentul sau dezvoltarea tulburărilor metabolice, cum ar fi obezitatea și diabetul.

mulți

Există destul de multe exemple de simbioză - coexistența organismelor care este benefică ambelor părți. Aceasta este, de exemplu, relația strânsă dintre flori și albine, alge și corali, sau coexistența ciupercilor și algelor care formează licheni.

Relațiile simbiotice includ, de asemenea, coexistența animalelor și a bacteriilor în intestinele lor. Acest lucru este valabil și pentru noi, oamenii.

Deși compoziția microbiomului nostru (ansamblul tuturor microorganismelor care trăiesc în noi și pe noi) depinde de mediul extern și de dietă, o parte din acesta (în special trei tipuri de bacterii) face parte din intestinul uman independent de factorii externi.

Au fost în intestinul uman de foarte mult timp, cu puțin peste 15 milioane de ani în urmă, când nu eram cu adevărat oameni. Asta potrivit unui studiu realizat de oamenii de știință americani publicat în revista Science. A fost publicat la sfârșitul lunii iulie a acestui an.

Cercetări fecale

În timpul cercetării, cercetătorii au examinat probe fecale ale mai multor specii de maimuțe, inclusiv oameni (24 gorile din Camerun, 47 cimpanzei din Tanzania, 24 cimpanzei bonobo din Congo și 16 persoane din Connecticut).

Probele au căutat o genă specifică numită girază B. Codifică producția unei proteine ​​numite girază, care controlează dezmembrarea și încurcarea moleculelor de ADN din celule. Oamenii de știință l-au ales pentru că se dezvoltă mult mai repede decât alte gene care sunt de obicei selectate pentru cercetări similare.

Drept urmare, au recunoscut cu acuratețe diferitele tipuri de bacterii fecale din probe și înapoi în timp. Ei au determinat dezvoltarea evolutivă a unora dintre ei.

Din rezultate, cercetătorii au compilat așa-numiții arbori evolutivi ai dezvoltării celor trei microorganisme prezente în probele de scaun. Acestea erau bacterii ale tulpinilor Bifidobacteriaceae, Bacteroidaceae și Lachnospiraceae, care împreună reprezintă aproximativ 20% din proporția totală de bacterii din intestinele noastre.

Interesant este că în două dintre aceste trei tulpini de bacterii, arborii evolutivi coincid cu dezvoltarea umană. Aceasta înseamnă că dezvoltarea evolutivă a bacteriei a avut loc chiar când a evoluat și omul.

Consistența arborilor evolutivi

Aceste similitudini evolutive au avut loc de două ori: acum 10-15 milioane de ani, când gorilele s-au separat de strămoșul lor comun și acum aproximativ 5 milioane de ani, când oamenii s-au separat de cimpanzei.

„De îndată ce am calibrat corect ceasul molecular, am constatat că distribuția bacteriilor umane și a cimpanzeilor a avut loc acum aproximativ 5,3 milioane de ani, iar distribuția bacteriilor umane și a gorilelor în urmă cu aproximativ 15,6 milioane de ani. Aceste date sunt în concordanță cu datele fosile și genomice cunoscute de gazdele acestor bacterii. Prin urmare, aceasta este o dovadă suplimentară că bacteriile au fost co-specializate cu oamenii ”, a explicat Andrew Moeller, autorul principal al studiului.

Rezultatele sugerează că oamenii și bacteriile au evoluat împreună într-un proces de așa-numită coordonare. Aceasta înseamnă că strămoșii noștri au trăit cu bacteriile lor în intestin într-o armonie atât de puternică încât s-au influențat reciproc pe evoluția și au evoluat în același timp.

„Am arătat că unele bacterii din intestinul uman sunt descendenți direcți ai bacteriilor intestinale care au trăit în strămoșii noștri comuni cu maimuțe”, spune Moeller. „Arată că a existat o linie de moștenire sau transmisie intactă de la o generație la alta de milioane de ani, până la apariția primatelor”.

Fapte

Arborele evolutiv este o diagramă care seamănă cu un copac cu trunchi, rădăcini și ramuri. Rădăcinile sunt strămoșii speciilor vii de astăzi; ramurile reprezintă specii care trăiesc astăzi. Este posibil să citiți din acesta dezvoltarea liniilor individuale de dezvoltare a speciei și gradul de relaționare între diferite specii.

Oamenii de știință au creat cel mai mare arbore evolutiv al vieții

Microbiom reprezintă o colecție a tuturor microorganismelor care trăiesc în și pe noi. Microbii se găsesc în intestine, piele, gură, vagin, nas, plămâni sau urechi. De exemplu, microflora tractului digestiv uman este alcătuită din peste 400 de specii diferite de microbi. Numărul de celule din microbiomul nostru depășește chiar și numărul de celule proprii (raportul este de 3: 3,9 în favoarea microbilor), ceea ce ne face de fapt „superorganisme hominoide”.

Ele risipesc mitul numărului de bacterii din corpul uman

Concentraţie este un proces evolutiv al apariției noilor specii biologice, care are loc simultan în două organisme diferite care trăiesc în simbioză - coexistență reciproc avantajoasă.

Oamenii ca superorganism

Există ceva mai mulți microbi în corpul uman decât celulele noastre. Având în vedere că unele dintre ele au evoluat alături de noi de-a lungul a milioane de ani, influențând propria noastră evoluție, ar trebui să privim oamenii ca atare mai degrabă decât un „superorganism” asemănător lichenilor. De asemenea, este alcătuit din mai multe tipuri de organisme, și anume ciuperci și alge.

Bacteriile ne afectează sistemul imunitar, ne ajută să mâncăm (de exemplu, procesăm polizaharide complexe) și producem vitamine valoroase (vitamina K, vitaminele B). Cu toate acestea, influența lor nu se termină aici - bacteriile ne pot afecta starea de spirit, comportamentul sau dezvoltarea tulburărilor metabolice, cum ar fi obezitatea și diabetul.

Până acum, însă, s-a presupus că compoziția microflorei bacteriene este influențată în principal de dietă, stil de viață și mediu. „Este surprinzător faptul că microbii din intestinul nostru, pe care îi putem obține dintr-o varietate de surse de mediu, au evoluat în noi în același timp și atât de mult timp”, a declarat Howard Ochman, șeful cercetării, universității.

Evoluția evolutivă a speciei a fost comparată cu distanța continentelor de pe Pământ, „când două continente se îndepărtează, întreaga biotă (setul întregii faune și floră, ed.) Începe să se schimbe. Deci, chiar dacă gazdele bacteriilor se separă unele de altele, o parte relativ mare a microbiomului lor se va separa și va începe să se schimbe. ".

Detectiv evolutiv

Pe lângă studierea fecalelor maimuțelor, cercetătorii au studiat și așa-numitul metagenom uman, adică probe obținute din diferite medii. Mai exact, au comparat eșantioane fecale de persoane care trăiesc în Statele Unite și Africa (Malawi). Au descoperit că unele linii bacteriene s-au pierdut la americani.

„În viitor, ar fi, de asemenea, interesant să efectuăm o analiză generală a populației umane și să folosim această metodă pentru a vedea dacă am putea folosi bacterii pentru a reconstitui istoria migrației umane”, spune Moeller.

Echipa de oameni de știință intenționează acum să urmărească urmele evoluției și mai adânc în trecut. „Avem deja probe (fecale) de la toate marile grupuri de mamifere și lucrăm pentru a urmări evoluția microbiomului până când am fost mici creaturi carnivore care trăiau acum 100 de milioane de ani”, a explicat Moeller.