Микробиом кишечника лемуров — это не одна экосистема, а множество

Исследователи используют различные метафоры для описания сложного сообщества микробов (в основном бактерий), живущих внутри организма. Для наших дальних родственников приматов — лемуров — это особенно верно в отношении кишечника, как показало новое исследование Лидии Грин и Эрин Маккенни, опубликованное в Microbial Ecology.

Лемуры полагаются на кишечные микробы для переваривания листовой диеты. Эти микроорганизмы помогают ферментировать растительные волокна, детоксифицировать химическую защиту растений и синтезировать витамины и питательные вещества.

В этом исследовании команда использовала уникальный биобанк Центра лемуров Университета Дьюка. Когда животное умирает, образцы тканей собираются и сохраняются при температуре до минус 80 °C. Это «замороженный ковчег» для более двух десятков видов редких и исчезающих приматов.

Используя эту коллекцию, команда взяла пробы из нескольких отделов кишечника 52 умерших лемуров, включая карликовых лемуров, ай-ай, воротничковых лемуров, бамбуковых лемуров, бурых лемуров, кошачьих лемуров и сифак.

Путешествие по желудочно-кишечному тракту (ЖКТ) лемура — это путь через разнообразный ландшафт. Не все кишечники работают одинаково:

• Плодоядные (например, воротничковые лемуры) имеют короткий и простой ЖКТ, который в длину примерно в 5 раз превышает длину тела.
• Листоядные (например, сифаки) имеют более сложный ЖКТ с относительно более длинной толстой кишкой и слепой кишкой — специальным мешком для ферментации листьев. Их кишечник — рекордсмен среди лемуров, его длина достигает 16 длин тела.

Изучение целых лемуров, а не только их экскрементов, позволило исследователям выяснить, какие микробы присутствуют в каждом отделе кишечника. Они использовали технологию генетического секвенирования для идентификации микроорганизмов и сравнения их относительного обилия в разных местах.

Оказалось, что разные участки этого длинного извилистого пути имеют свои собственные сообщества бактерий, выполняющих разные функции. Сложная экосистема тонкого кишечника не совпадает с микробным сообществом толстой кишки.

Уровень биоразнообразия также варьировался:

• Желудок поддерживает меньше микробной жизни из-за кислого pH.
• Нижние отделы кишечника (слепая и толстая кишка) оказались наиболее богатыми — там было обнаружено около двух десятков типов бактерий, более обильных, чем где-либо еще. Лемуры с относительно более длинными нижними отделами кишечника имеют наиболее богатый микробиом, что лучше подходит для ферментации пищи с высоким содержанием клетчатки.

«Мы, вероятно, не смогли бы обнаружить эти взаимосвязи без такого обширного сравнительного набора данных», — сказала Маккенни.

«Такого рода исследования лемуров действительно можно проводить только в Центре лемуров Дьюка», — добавила Грин.