肠道微生物可能驱动进化

安静地生活在我们体内的细菌可能在塑造进化方面发挥作用

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人体内细菌细胞的数量至少是人体细胞的10倍。这个统称为微生物组的群落可能在调节肥胖、哮喘和过敏的风险中发挥作用。现在,一些研究人员想知道微生物组是否可能在更关键的过程中发挥作用:配偶选择,并最终影响进化。

微生物组可能发挥这种关键作用的最佳证据来自对昆虫的研究。特拉维夫大学的尤金·罗森伯格在2010年领导的一项实验发现,用不同饮食喂养果蝇假obscura果蝇会改变它们的配偶选择:这些果蝇只会与饮食相同的其他果蝇交配。一剂抗生素消除了这些偏好——果蝇又开始不考虑饮食而交配——这表明是饮食引起的肠道微生物变化,而不是单独的饮食,推动了这种变化。

为了确定肠道微生物是否会影响生物体的寿命及其繁殖能力,范德比尔特大学遗传学家塞思·博登斯坦和他的同事给白蚁Zootermopsis angusticollisReticulitermes flavipes服用了抗生素利福平。这项于2011年7月发表在《应用与环境微生物学》上的研究发现,经抗生素处理的白蚁在治疗后肠道细菌的多样性降低,产卵数量也明显减少。博登斯坦认为,某些有益微生物的减少,其中一些微生物有助于消化和营养吸收,导致白蚁营养不良,繁殖能力下降。


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这些研究是进化生物学家日益增长的共识的一部分,即人们不能再将生物体的基因与其共生细菌的基因分开。它们都是单个“全基因组”的一部分。

罗森伯格说:“长期以来,微生物学一直与植物学和动物学分离,但所有动植物都与数百万或数十亿的微生物相关联。” “你必须查看全基因组才能了解动植物。” 换句话说,自然选择的力量对植物或动物及其全部微生物施加压力。博登斯坦的发现为这一观点提供了支持,他表明,某些种类的黄蜂之间的进化距离越近,它们的微生物群的相似性就越高。

研究人员认为,微生物组对人类进化也至关重要。博登斯坦说:“鉴于微生物组在人类适应(如消化、嗅觉和免疫系统)中的重要性,人类微生物组似乎很可能对物种形成产生影响。” “可以说,微生物群与基因一样重要。”

本文以“后座驾驶员”为标题印刷出版。

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