Профессиональные «гильдии» бактерий дали начало современному микробиому

Даже самые мелкие морские беспозвоночные — некоторые едва крупнее одноклеточных протистов — являются домом для уникальных и разнообразных микробных сообществ, или микробиомов, согласно новому исследованию биологов Университета Британской Колумбии (UBC).

Исследование подчеркивает, что огромное разнообразие животных имеет микробиомы, как и люди. Но что более удивительно, существует слабая корреляция между степенью родства животных и сходством их микробиомов — предположение, широко распространенное на основе изучения людей, крупных млекопитающих и насекомых.

«Это многое говорит о том, как возникли микробиомы и как они эволюционируют сегодня», — говорит эволюционный микробиолог UBC доктор Патрик Килинг, старший автор статьи, опубликованной в Nature Microbiology.

«Большинство животных содержат сообщество бактерий, которые просто хорошо приспособлены к жизни в животных. Из этой "профессиональной гильдии" животных специалистов, вероятно, эволюционировали более сложные, коэволюционирующие микробиомы, хорошо изученные у людей и насекомых. Но когда мы посмотрели на более широкий набор мелких морских животных, стало ясно, что микробиомы более крупных существ, вероятно, являются исключениями, а не правилом».

Изучение микробиомов морских беспозвоночных

В самом широком исследовании такого рода доктор Килинг и коллеги секвенировали микробиомы 1037 животных, принадлежащих к 21 типу, что охватывает большинство животных. Среди более широко отобранных линий животных были Annelida (кольчатые черви), Arthropoda (крупнейший тип в царстве животных) и Nematoda (тип несегментированных цилиндрических червей). Исследователи также собрали образцы из окружающей среды в Британской Колумбии (Канада) и на Кюрасао (Карибские острова).

«Изучение такого широкого спектра животных было crucial — в меньшем по масштабу исследовании ряд распространенных бактерий можно было бы ошибочно принять за специфичных для хозяина симбионтов», — говорит доктор Кори Холт, постдок UBC и один из первых авторов исследования.

«Мы обнаружили, что большинство бактерий присутствовали только у некоторых особей вида, и большинство из них также присутствовали у других видов хозяев в той же среде».

Исследование эволюционных временных масштабов

«Это исследование было designed для изучения невероятно широкого разнообразия животных», — говорит доктор Килинг. — «Следующий шаг — взять несколько наиболее интересных групп и изучить глубже, как микробиомы эволюционировали внутри этой группы, чтобы прояснить временные масштабы, на которых действуют различные эволюционные процессы».