Tarmbakterier: Hur fladdermöss "förskjuter paradigmet"

En nyligen genomförd undersökning av mikrobiomet hos fladdermöss visar att de följer andra regler än andra däggdjur. Författarna undrar om dessa skillnader kan göra dem mer mottagliga för miljöförändringar.

Ett nytt papper undersöker tarmbakterier hos fladdermöss.

För mer forskningsbaserad information om mikrobiomet och hur det påverkar din hälsa, besök vårt dedikerade nav.

Tarmbakterier är viktiga för människors hälsa. Våra mikrober hjälper oss att smälta mat, men deras roll sträcker sig längre än att bara bearbeta den.

Forskare finner ökande bevis för att våra tarmbakterier kan spela en roll i en rad hälsotillstånd.

Människor är inte ensamma när det gäller ett mikrobiom. Alla däggdjur, ja de flesta djur, har en legion av mikrober som lever på dem och i dem.

Eftersom tarmbakterier har levt tillsammans med däggdjur under hela evolutionstiden har de utvecklats tillsammans. I många fall har de utvecklats för att behöva varandra för att överleva.

På grund av denna samevolution har arter som är närmare besläktade att ha liknande mikrobiomer, medan arter som bara är avlägset besläktade har färre likheter.

Denna tendens hos mikrobiomet att matcha nära mellan två besläktade arter kallas fylosymbios.

En överraskande ny studie visar att denna regel inte gäller fladdermöss. Forskarna publicerade sina resultat i tidskriften mSystems.

Bryta mot reglerna

I den aktuella studien fann forskarna att även nära besläktade fladdermusarter har signifikant olika mikrobiomer. Detta leder till att tarmbakterier kanske inte är lika viktiga för fladdermöss.

”Det förskjuter paradigmet vi har drivit under, att djur behöver mikrober för matsmältning och näringsämne. Det är sant för oss, men det kanske inte är sant för alla arter. ”

Huvudförfattare Holly Lutz från Chicagos Field Museum, IL

För att undersöka fladdermössens tarmbakterier tog forskarna prover från huden, tungorna och tarmarna på 497 fladdermöss. Sammantaget analyserade de 31 arter från Uganda och Kenya.

Forskarna jämförde det genetiska material som finns i dessa prover för att bygga en bild av arten som finns i specifika områden i varje fladdermus.

För det första noterade författarna att det fanns mer bakteriediversitet på huden än i munnen eller tarmen. Detta resultat är i linje med forskning hos andra däggdjur.

Fladdermöss skilde sig dock från andra däggdjur på ett slående sätt - deras mikrobiomer verkar inte följa ett evolutionärt mönster. Med andra ord visar fladdermöss inte fylosymbios.

Tidigare studier har antytt denna avvikelse från regeln, men tidigare studier har inte haft tillgång till ett så stort utbud av vilda arter.

"Det finns i princip inget samband mellan fladdermusmikrobiomet och fladdermusens evolutionära historia", förklarar Lutz.

Hon fortsätter, "Du skulle förvänta dig att se liknande mikrobiomer i nära besläktade fladdermusarter om dessa djur var starkt beroende av sina bakterier för överlevnad. Det här är till stor del vad vi har sett hos andra däggdjur som har studerats, men det är bara inte där i fladdermöss. "

Den bästa prediktorn för de typer av bakterier som finns i tarmarna av en fladdermusart var där den lever. Med andra ord, om två fladdermöss av samma art bodde på olika platser där de hade tillgång till olika livsmedel, skulle deras mikrobiom vara väldigt annorlunda. Men om de bodde sida vid sida i samma ekologiska nisch är det mer än troligt att deras mikrobiomer skulle vara lika.

Forskarna fann också att fladdermöss som bodde på högre höjder hade ett mer varierande mikrobiom. Enligt författarna har ett samband mellan höjd och mikrobiell mångfald tidigare "observerats i studier av amfibiehud och bergig jord."

En bakteriefylum som kallas Firmicutes dominerar vanligtvis däggdjursmikrobiomer. Här skiljer sig fladdermöss igen. Fladdermusmikrobiomet har ett relativt överflöd av Proteobakterier, vilket påminner mer om fåglar.

Varför är fladdermöss olika?

Författarna tror att denna ovanliga upptäckt kan bero på fladdermössens innovativa transportsätt - de är de enda däggdjur som har uppnått motorflyg (snarare än glidning). För att hålla sig i luften har batens anatomi fått anpassa sig.

Jämfört med andra däggdjur av samma storlek har fladdermöss en kort tarm, vilket innebär att de bär mindre tarmvävnad och mindre mat. Forskare tror att denna anpassning hjälpte dem att minska i vikt, vilket gjorde flygningen mindre energiintensiv.

Som Lutz förklarar, om du flyger, "kan du inte bära viktiga saker."

Tack vare sin kortare tarm tar maten längs en fladdermats matsmältningssystem på bara 15–30 minuter. En kortare tarm kan innebära att fladdermöss aldrig har haft en chans att bilda täta länkar med sina bakterier.

Ur ekologisk synvinkel undrar forskarna om förändringar i miljön kan vara särskilt skadliga för fladdermöss. Att ha en stabil population av tarmbakterier hjälper till att hålla immunförsvaret friskt.

Om en fladdermössbakterie förändras som svar på sin omgivning kan miljöförändringar också få konsekvenser för deras immunförsvar.

”Fladdermöss kan vara mycket mottagliga för miljöförändringar. Om de har ett övergående mikrobiom kanske de inte har de mest stabila försvarsmekanismerna. Störningar av miljön som orsakats av människor är en mycket viktig fråga. Fladdermöss kan vara extra ömtåliga och mer utsatta. ”

Huvudförfattare Holly Lutz

Det kan dock vara så att fladdermöss helt enkelt är mindre beroende av sin mikrobiom än andra däggdjur.

Ett papper med titeln "Inte alla djur behöver ett mikrobiom", hävdar att "djur spänner över ett kontinuerligt beroende av mikrobiella symbionter." Med andra ord kan vissa arter inte överleva utan deras mikrobiom; vissa arter kan kämpa för att trivas utan deras, men i slutändan överleva, och andra behöver inte ett mikrobiom alls.

Mikrobiomens värld är detaljerad och nyanserad; som alltid behöver forskare utföra mycket mer arbete.