Co mózgi naszych przodków zawdzięczają bakteriom
Ludzki mózg jest organem niezwykle kosztownym: choć stanowi tylko ok. 2 proc. masy ciała, to zużywa ogromne ilości energii, głównie w postaci glukozy. Ewolucyjne powiększanie się tego narządu (proces encefalizacji) musiało zatem wiązać się z adaptacjami całego organizmu, zapewniającymi odpowiednie dostawy „paliwa”.
Naukowcy postanowili sprawdzić, jaką funkcję w tym procesie mogła pełnić mikrobiota jelitowa (zespół mikroorganizmów, głównie bakterii, tworzący w układzie pokarmowym złożony ekosystem), która reguluje metabolizm gospodarza. W tym celu przeprowadzili eksperyment na myszach pozbawionych własnych bakterii. Zwierzętom przeszczepiono florę jelitową pobraną od trzech gatunków naczelnych: ludzi, sajmiri (małych małp z Ameryki Środkowej i Południowej) oraz makaków. Dobór gatunków był celowy – choć ludzie są bliżej spokrewnieni z makakami, to pod względem stosunku wielkości mózg-ciało bardziej przypominają sajmiri. Taka konfiguracja pozwoliła oddzielić wpływ pokrewieństwa genetycznego od efektu samej wielkości mózgu – chodziło o takie zaprojektowanie badania, by nie pomylić dwóch różnych przyczyn (geny oraz bakterie), które mogły dać ten sam efekt.
Sięgnij do źródeł
Badania naukowe: Primate gut microbiota induce evolutionarily salient changes in mouse neurodevelopment
Analiza ekspresji genów w korze przedczołowej myszy przyniosła intrygujące rezultaty. Okazało się, że mikrobiota pochodząca od gatunków o dużych mózgach – ludzi i sajmiri – wywołała podobne zmiany, wyraźnie odróżniające się od tych spowodowanych przez bakterie makaków. W mózgach myszy, którym ją przeszczepiono, zaobserwowano bowiem m.in. wyraźny wzrost aktywności genów odpowiedzialnych za produkcję energii.
Uzyskane wyniki mają charakter wstępny i opierają się na analizie zaledwie trzech gatunków naczelnych, co sugeruje ostrożność w wyciąganiu daleko idących wniosków. Choć model mysi dostarcza silnych przesłanek, to pełne potwierdzenie hipotezy o wpływie mikrobioty na encefalizację wymaga dalszych prac z udziałem szerszej grupy gatunków. Mimo to powyższe odkrycie jest wyraźną wskazówką, że bakterie jelitowe mogły odegrać pomocniczą, ale istotną rolę w ewolucyjnym sukcesie naszego gatunku.
Dziękujemy, że jesteś z nami. To jest pierwsza wzmianka na ten temat. Pulsar dostarcza najciekawsze informacje naukowe i przybliża najnowsze badania naukowe. Jeśli korzystasz z publikowanych przez Pulsar materiałów, prosimy o powołanie się na nasz portal. Źródło: www.projektpulsar.pl.