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·罗森伯格领导的2010年实验发现,用不同饮食喂养果蝇会改变它们的配偶选择:这些果蝇只会与食用相同饮食的其他果蝇交配。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,而不是单纯的饮食,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,范德堡大学遗传学家塞思·博登斯坦和他的同事给白蚁Zootermopsis angusticollis和Reticulitermes 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,抗生素处理的白蚁在治疗后肠道细菌多样性降低,产卵也明显减少。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。它们都是一个单一的“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。你必须关注全基因组才能理解动植物。”换句话说,自然选择的力量会对植物或动物及其全部微生物施加压力。博登斯坦的研究支持了这一观点,他表明,某些黄蜂物种之间的进化距离越近,它们的微生物群落的相似性就越高。
研究人员认为,微生物组对于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)方面的重要性,人类微生物组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。”