Люди потеряли половину кишечных бактерий предков приматов

Новое исследование показало, что за миллионы лет в кишечнике видов приматов эволюционировали сотни групп бактерий, но люди утратили почти половину этих симбиотических бактерий.

Исследователи сравнили популяции кишечных бактерий у ближайших родственников человека — шимпанзе и бонобо — с бактериями людей, которые в сумме составляют около 10 000 различных линий. Учёные проанализировали эволюционные связи этих бактерий у приматов и идентифицировали группы, присутствовавшие у далёких предков человека и приматов. Результаты показали, что эти симбионты-предки быстро исчезают из человеческой линии.

Хотя причина этих изменений в микробиоме человека неизвестна, авторы исследования предполагают, что расхождение, вероятно, вызвано изменением диеты.

«Рабочая гипотеза заключается в том, что потери, которые мы наблюдаем во всех человеческих популяциях, независимо от образа жизни, вероятно, были вызваны изменениями в питании, произошедшими на ранних этапах эволюции человека после нашего ответвления от шимпанзе и бонобо», — сказал Эндрю Меллер, старший автор статьи.

В частности, диета человека сместилась от сложных растительных полисахаридов, содержащихся в листьях и фруктах, в сторону большего количества животного жира и белка.

В исследовании анализировались метагеномы — сборки, полученные путём соединения коротких последовательностей пар оснований из целого сообщества геномов. Метагеномы показывают, какие микроорганизмы присутствуют в образце и их относительное количество.

Анализ 9 640 метагеномов человека и нечеловеческих приматов выявил значительные доказательства того, что группы кишечных бактерий имеют общую эволюционную историю со своими хозяевами.

Результаты показали, что:

• 44% клад (групп, эволюционировавших от общего предка), имеющих общую эволюционную историю с африканскими человекообразными обезьянами, отсутствовали в данных метагеномики человека.
• 54% таких клад отсутствовали у индустриальных популяций людей.
• При этом только 3% бактериальных клад у африканских обезьян, которые не имели общей эволюционной истории с этими хозяевами, отсутствовали у людей.

«Это первое исследование в масштабах всего микробиома, показывающее, что существует большое количество бактерий-предков, совместно дивергировавших [имеющих общую эволюцию], которые сосуществовали с приматами и людьми на протяжении миллионов лет», — отметил Меллер.

Предковые бактерии могут передаваться из поколения в поколение от матерей детям, а также посредством социальной передачи между другими представителями того же вида.

Разница в утраченных бактериях между общей популяцией человека и населением индустриальных стран может указывать на различия, связанные с современным питанием и лекарствами, такими как антибиотики, которые, как известно, изменяют микробиомы. Некоторые исследователи предполагают, что нарушение состава предковой флоры может играть роль в развитии современных заболеваний, таких как аутоиммунные расстройства и метаболический синдром.