Новое исследование показало, что за миллионы лет в кишечнике приматов развились сотни групп бактерий, но люди потеряли почти половину этих симбиотических бактерий. В ходе исследования исследователи сравнили популяции кишечных бактерий, обнаруженные у шимпанзе и бонобо, наших ближайших родственников, с популяциями людей, которые в общей сложности составляют около 10 000 различных линий бактерий.
Ученые проанализировали эволюционные взаимоотношения этих бактерий у приматов и выявили группы бактерий, которые присутствовали у далеких предков человека и приматов. Поразительно, но результаты показали, что эти симбионты-предки быстро теряются из человеческой линии.
Хотя причина этих сдвигов в микробиоме кишечника человека неизвестна, авторы исследования подозревают, что изменение диеты, вероятно, вызвало расхождение.
«Рабочая идея заключается в том, что потери, которые мы наблюдаем во всех человеческих популяциях, независимо от образа жизни, вероятно, были вызваны изменениями в питании, которые произошли в начале эволюции человека, поскольку мы отделились от шимпанзе и бонобо», — сказал Эндрю Меллер из Корнельского университета.
В частности, по словам Меллера, рацион человека сместился от сложных растительных полисахаридов, содержащихся в листьях и плодах, к большему количеству животного жира и белка.
В ходе исследования исследователи проанализировали метагеномы, которые собираются путем соединения коротких последовательностей пар оснований из целого сообщества геномов; метагеномы показали, какие микроорганизмы присутствовали в образце, и их относительную численность.
Согласно статье, анализ 9640 метагеномов человека и нечеловеческих приматов, в том числе недавно созданных у шимпанзе и бонобо, выявил важные доказательства того, что группы кишечных бактерий имеют общую эволюционную историю со своими хозяевами.
Результаты показали, что 44% кладов — группы, которая произошла от общего предка — которые имеют общую эволюционную историю с африканскими обезьянами, отсутствовали в метагеномных данных человека, а 54% отсутствовали в промышленно развитых человеческих популяциях. В то же время только 3% бактериальных клад у африканских человекообразных обезьян, не имеющих общей эволюционной истории с этими хозяевами, отсутствовали у человека.
«Это первое исследование всего микробиома, показывающее, что существует большое количество наследственных совместно диверсифицирующихся [общая эволюция] бактерий, которые миллионы лет сосуществовали с приматами и людьми», — сказал Меллер.
Тем не менее Меллер подчеркнул важность улучшения отбора проб в популяциях людей, особенно за пределами промышленно развитых стран, чтобы полностью представить разнообразие микробиома кишечника человека.
Бактерии предков могут передаваться от одного поколения к другому от матери к ребенку, а также путем социальной передачи с другими представителями того же вида.
Различия в вымерших бактериях между населением в целом и в промышленно развитых странах могут указывать на различия, связанные с современными диетами и лекарствами, такими как антибиотики, которые, как известно, изменяют микробиомы. Некоторые исследователи предполагают, что нарушение наследственной флоры может играть роль в современных заболеваниях, таких как аутоиммунные расстройства и метаболический синдром.