С големите си кръгли очи и чудесно разнообразните модели на козината 250-те лемури, които се носят около центъра на херцог Лемур в Северна Каролина, изглеждат достатъчно сладки, за да се гушкат. Но Ерин Маккени, изследовател на микробиомите от университета Дюк, се интересува повече от тяхната група. Маккени прекарва по-голямата част от времето си в търсене на твърдите, изправени лемурови опашки, които са „универсалният признак на пукане“ - и нейната мръсна работа може да ни помогне да разберем по-добре произхода на чревните заболявания при хората.
Свързано съдържание
- Стресът убива тези тийнейджърски лемури, а историята е в косите им
- Изчезванията на лемур са вредни за живота на растенията на Мадагаскар, твърде
- За любовта на лемурите
Макенни и нейните колеги изследователи наскоро откриха, че микробиомите на червата на два от видовете лемур тук споделят изненадващи прилики с тези на хората, които страдат от възпалителни заболявания на червата, като болест на Крон и възпалителен колит. Причината, те подозират, е диетата - която може да предложи на лекарите нова гледна точка за лечението на тези заболявания. В допълнение, получаването на дръжка върху флората, живееща в лемурови черва, може да помогне на природозащитниците да разберат по-добре и да спасят тези застрашени примати.
В скорошно проучване в списанието Gut Microbes, Маккени усърдно сравнява кокошката от три различни вида лемури. Целта й беше да разбере как три различни фактора - диетата на лемурите, формата на червата им и вида бактерии, които живеят вътре в тях - оформят храносмилането им. Нейният учебен материал идва от черни и бели разрошени лемури и лемури, които се хранят с еднаква диета от плодове, зеленчуци и допълнителни „бисквити примати“ в центъра на Лемур - и друг вид, сикака на Кокерел, който яде листа и е може би най-известна като звездата на детското шоу Zoboomafoo.
Благодарение на предишни проучвания, изследователите имаха представа какви видове микроскопичен живот съществува вътре в лемуровите черва. Това, което те не разбраха обаче, беше връзката между тези бактерии и други микроорганизми, които заемат различни ниши в мъничкия биом.
По време на храносмилането на лемури милиони микроскопично минутни същества, известни като микроби, работят заедно, за да разграждат храната в енергия, която след това се използва за подстригване, катерене и проучване. Тези сложни химични реакции са известни като метаболитни пътища. "Всеки път, когато ядете парче храна, вие или вашите микроби можете да използвате различни метаболитни пътища, за да усвоите храната", обяснява Миккени. „Значи, един метаболитен път може да бъде да вземете парче фибри, което е наистина сложна молекула, и да го разградите до нишесте, а след това да разбиете тези частици нишесте в захар.“
В проучването изследователите са използвали няколко техники, за да разберат какво се случва на всяка стъпка от метаболитните пътища на лемурите. Първо, те анализираха химическия състав на пупата, търсейки химичните вещества, които специфичните реакции оставят след себе си. След това те секвенсирали ДНК, намерена в лемур, за да разберат какви видове микроби живеят в нея. С няколко изчисления те успяха да разберат кои микроби работят заедно, за да смилат храната и как.
Това доведе до няколко неочаквани открития: Първо, че лактите и разрошените лемури, които и ядат плодове и зеленчуци, имат еднакви метаболитни пътища. Това означава, че въпреки различно оформените им черва, микробиомите им също бяха много сходни. Тогава изследователите установили, че пет от тези метаболитни пътища са по-чести от други. Накрая и най-изненадващо, те забелязаха, че тези пет пътя са често срещани и при хора, страдащи от възпалителни заболявания на червата (IBD).
При хората тези метаболитни пътища се считат за маркери на IBD и евентуално за подпомагане на причиняването му, като водят до възпаление в червата. „На пръв поглед може да си помислите, о, лемурите сигурно са били болни“, казва Маккени. "Но всички лемури бяха здрави." Тя и нейните колеги изследователи имат няколко възможни обяснения защо тези пътища могат да бъдат по-често срещани при лемурите, отколкото при здравите хора. Може би микробите, които ги съставят, са „адаптирани към бързо протичащи черва“, казва тя, или в противен случай може да са по-подходящи за усвояване на храната с високо съдържание на захар.
За да разберете „бързо преминаваща черва“, просто погледнете разрошения лемур, който има много къс, прав червей и отнема само три часа, за да усвои храната си. Този лемур вероятно се е развил, за да има тази форма на червата, защото плодовете са основна част от диетата му, казва Маккени. Тъй като плодовете могат лесно да се преобразуват в енергия от тялото, няма нужда храната да се мотае и да се подлага на допълнително храносмилане. За разлика от тях, лемурът на върховете има това, което тя нарича „междинен“ червата: те изискват около седем часа за храносмилане, а времето им за храносмилане и формата на червата наподобяват човешкото. Междувременно сифаката на Кокерел, която преобладава главно в листата на растенията, пълни с несмилаема целулоза, може да отнеме до 24 часа.
Като се имат предвид огромните различия в тези черва, изследователите бяха изненадани, когато видяха, че двата вида храни с плодове споделят общи метаболитни пътища. Ключът, според тях, е диетата. В лемурския център и двете животни са били хранени с еднакви диети с високо съдържание на захар от раждането. Тя казва, че е възможно други примати с подобни диети, които съдържат висока захар, да споделят и същите пътища, но без повече изследвания няма как да се знае.
Връзката между лемури и страдащи от IBD може да има някои малко вероятни последици за хуманната медицина, казва Макенни. Според нея това предполага, че бактериите, които са част от тези пътища, може да не са вредни сами по себе си, а могат по-скоро да бъдат просто свидетели на болестта - и че лекарите трябва да потърсят другаде причината за нея.
Тя добавя, че би искала да види изследвания как храненето с диета с по-ниски плодове и с по-високо зеленчуци би повлияло на тези пътища. Ако резултатът е намаляване на известността на тези бактерии, това може да сигнализира за ново лечение на възпаление, свързано с IBD. Това лечение може да бъде по-устойчиво от други терапии, като например предписване на стероиди за справяне с възпалението, казва тя.
От предната страна на лемура, разбирането на микробиомите на лемур може да помогне на зоологическите грижи да дадат на животните оптималната си диета. Но може да помогне и за опазването. „Между прекъсването на местообитанието и изменението на климата, много видове животни ще се променят в дивата природа“, казва Маккени, „и когато промените обхвата, вие също променяте с какви растения влизат в контакт и с каква храна Познаването на повече информация за последствията от микробите би могло да помогне на природозащитниците да определят колко е вероятно дивите лемури да преживеят тези промени и какво могат да направят, за да помогнат.
Аманда Перофски, кандидат-доктор по биология в Тексаския университет в Остин, която изучава сифака на Verraux (друг вид лемур, който се храни с листа), казва, че резултатите от този документ са обещаващи и „много задълбочени.“ Въпреки това тя би искала да види подобно проучване, проведено върху лемури в дивата природа. Едно голямо предимство на изучаването на пленни лемури в центъра на херцог Лемур е, че изследователите знаят точните условия на лемурите през целия му живот. Въпреки това, „няма начин да реално да възпроизведем диетата на животни от дивата природа“, казва Перофски, който не е участвал в скорошното проучване. Освен това „те са ограничени до броя на животните, които имат в плен“.
Добрата новина е, че всичко, което научим за червата на приматите, вероятно в крайна сметка ще бъде от полза за човешкото здраве, казва Катрин Райън Амато, биологичен антрополог, който изучава чревните микроби в Северозападния университет. „На много микробни изследвания до известна степен липсва този еволюционен контекст, “ казва тя, „особено по отношение на сравненията с най-близките ни еволюционни роднини, нечовешки примати“.
А в случая с хора и лемури може да се наложи повече изследвания точно това, което лекарят нареди. Лемури от всякакъв вид застрашени от обезлесяване, незаконна търговия с домашни любимци и лов за храна. Освен това, като се имат предвид хилядолетията на различна еволюция от другите примати, всякакви общи черти, които могат да имат с примати, еволюирали извън Мадагаскар, могат да помогнат на изследователите да разберат по-добре еволюцията на двете животни - дори когато тези животни ходят на два крака и носят дрехи.
