Leti, leti, leti... mikrobiota

Skupina ameriških raziskovalcev in raziskovalk je analizirala vzorce blata in torej vzorce mikrobiote približno tristotih sesalcev, petstotih ptic in stotih predstavnikov ostalih vretenčarskih skupin.

Raziskovalna ekipa je želela dobiti vpogled v specifičnost mikrobiotske sestave pri različnih skupinah vretenčarjev, povezavo prehranjevanja z mikrobioto živali in filosimbiozo. Filosimbioza je opis stopnje sorazmerne evolucije mikrobiote z evolucijo gostitelja mikrobiote oziroma stopnje prekrivanja filogenetskih dreves mikrobiot s filogenetskimi drevesi njihovih gostiteljev. O visoki stopnji filosimbioze torej govorimo, če imajo sorodne vrste podobno mikrobioto. Stopnja filosimbioze je bila pri sesalcih velika, pri ptičih pa izjemno majhna.

Pri sesalcih so povezave med mikrobioto in prehrano gostitelja močne. To pride do posebnega izraza pri rastlinojedih, pri katerih mikrobi skrbijo za razgradnjo celuloze. Medtem pri ptičih takšne povezave kljub pestrosti v njihovih dietah ni.

Raziskovalna skupina je opazila tudi visoko specifičnost mikrobiote glede na vrsto pri sesalskih skupinah in nizko pri pticah. Te imajo v prebavilih veliko količino bakterij Proteobacteria. So pa ptiči zato skozi evolucijo izgubili nabor bakterij Bacteroidetes, ki so pri sesalcih tudi zastopane v velikem številu. 

Značilnosti mikrobiote letečih ptic veljajo tudi za netopirje, medtem ko ima mikrobiota pravih neletečih ptic in tinamujev skupine Paleognatha podobne lastnosti kot pri drugih sesalcih. To nakazuje na povezanost črevesne mikrobiote s sposobnostjo aktivnega letenja.

Letečim vretenčarjem manjša masa omogoča lahkotnejše letenje. Zato imajo ptice votle kosti, genom ptic in netopirjev je kratek, verjetno pa je težnja k čim manjši masi skozi evolucijo pripeljala tudi do manjšega deleža mikrobiote. 

Mikrobiote je pri letalcih manj, večina pa je iz funkcionalno raznolike skupine Proteobacteria, ki bi lahko prevzela vlogo izgubljenih skupin bakterij. Poleg tega je zaradi kratkega prebavila veliko manj bakterij anaerobnih, torej takšnih, ki na kisiku ne preživijo. Leteči vretenčarji imajo tudi višjo stopnjo direktne absorpcije hrane skozi stene črevesa, kar kaže na dodatno neodvisnost od bakterijskih metabolitov.

Za moč letenja bi svojo mikrobioto z veseljem zdesetkal vajenec Luc.

Vir: https://mbio.asm.org/content/11/1/e02901-19