S svojimi velikimi okroglimi očmi in čudovito raznolikimi krznenimi vzorci je 250 lemurjev, ki se vijejo po centru Duke Lemur v Severni Karolini, videti dovolj simpatično, da se lahko priklenemo. Toda Erin McKenney, raziskovalka mikrobiomov z univerze Duke, se bolj zanima za njihovo družbo. McKenney večino svojega časa porabi za iskanje trdih, pokončnih lemurjevih repov, ki so "univerzalni znak popivanja" - in njeno umazano delo nam lahko pomaga bolje razumeti izvor črevesnih bolezni pri ljudeh.
Sorodne vsebine
- Stres ubija te najstniške lemurje in zgodba je v njihovih laseh
- Izumiranje lemurja je škodljivo za rastlinsko življenje Madagaskarja, preveč
- Za ljubezen do Lemurjev
McKenney in njeni sodelavci so nedavno odkrili, da imata mikrobiom črevesja dveh vrst lemurja presenetljive podobnosti z ljudmi, ki trpijo zaradi vnetnih črevesnih bolezni, kot sta Crohnova bolezen in vnetni kolitis. Razlog za njih je dieta, ki bi zdravnikom lahko ponudila nov pogled na zdravljenje teh bolezni. Poleg tega bi reševanje flore, ki živi v črevesju lemurja, lahko naravovarstvenikom lažje razumeli in rešili te ogrožene primate.
V nedavni študiji v reviji Gut Microbes je McKenney marljivo primerjal popa iz treh različnih vrst lemurja. Njen cilj je bil razumeti, kako trije različni dejavniki - prehrana lemurjev, oblika črevesja in vrste bakterij, ki živijo v njih - oblikujejo njihovo prebavo. Njeno študijsko gradivo je nastalo iz ujetniških črnih in belih lemurjev in lemurjev z obročkami - dveh vrst, ki jih v centru Lemur hranijo enaki prehrani s sadjem, zelenjavo in dodatnimi piškoti primata - in druge vrste, Coquerelovih sifak, ki jedo listje in je morda najbolj znan kot zvezda otroške predstave Zoboomafoo.
Zahvaljujoč prejšnjim raziskavam so raziskovalci imeli občutek, kakšne vrste mikroskopskega življenja obstajajo znotraj lemurovih črevesja. Vendar niso razumeli razmerja med temi bakterijami in drugimi mikroorganizmi, ki zasedajo različne niše v drobnem biomu.
Med prebavo lemurja milijoni mikroskopsko minutnih bitij, znanih kot mikrobi, sodelujejo pri razgradnji hrane na energijo, ki jo nato uporabljajo za negovanje, plezanje in raziskovanje. Te zapletene kemične reakcije so znane kot metabolične poti. "Vsakič, ko zaužijete košček hrane, lahko vi ali vaši mikrobi za prebavo hrane uporabite različne metabolične poti, " razlaga MicKenney. "Torej, ena metabolična pot bi lahko bila, da vzamemo košček vlakna, ki je resnično zapletena molekula, in ga razbijemo v škrob, nato pa te koščke škroba razbijemo v sladkor."
V raziskavi so raziskovalci uporabili več tehnik, da so razumeli, kaj se dogaja na vsakem koraku metaboličnih poti lemurjev. Najprej so analizirali popovo kemično sestavo in iskali kemične snovi, ki jih puščajo posebne reakcije. Nato so sekvencirali DNK, ki so ga našli v lemurju, da bi ugotovili, kakšne vrste mikrobov živijo v njem. Z nekaj izračuni so lahko ugotovili, kateri mikrobi sodelujejo pri prebavi hrane in kako.
To je privedlo do več nepričakovanih odkritij: prvič, da imata kroglica in razgaljeni lemurji, ki jedo tako sadje kot zelenjavo, enake presnovne poti. To pomeni, da so bili njihovi mikrobiomi kljub različno oblikovanim črevesjem tudi zelo podobni. Nato so raziskovalci ugotovili, da je pet teh presnovnih poti pogostejše od drugih. Nazadnje in najbolj presenetljivo so opazili, da je teh pet poti pogosto tudi pri ljudeh, ki trpijo zaradi vnetne črevesne bolezni (KVČB).
Pri ljudeh se te presnovne poti štejejo za označevalce KVČB in morda pomagajo, da jih povzročijo tako, da vodijo do vnetja v črevesju. "Na prvi pogled bi si lahko mislili, oh, lemurji so morali biti zboleli, " pravi McKenney. "Toda vsi lemurji so bili zdravi." S svojimi kolegi raziskovalci ima nekaj možnih razlag, zakaj so te poti pri lemurah pogostejše kot pri zdravih ljudeh. Morda so mikrobi, ki jih sestavljajo, "prilagojeni hitro pretočnim črevesjem, " pravi, ali drugače pa so morda bolj primerni za prebavo hrane z visokim sladkorjem.
Če želite razumeti "hitro pretočno črevesje", si oglejte nastrgano lemurje, ki ima zelo kratko, ravno črevo in traja le tri ure, da prebavi hrano. McKenney pravi, da se je ta lemur verjetno razvil v obliki črevesja, ker je sadje glavni del njegove prehrane. Ker se sadje v telesu zlahka pretvori v energijo, ni potrebe po tem, da bi se hrana obesila in se nadaljnje prebavila. V nasprotju s tem ima lemur prstenaste obroče tisto, kar imenuje "vmesni" črevesje: za prebavo potrebujejo približno sedem ur, njihov čas prebave in oblika črevesja pa sta podobna človeškemu. Medtem lahko Coquerelova sifaka, ki večinoma živi na rastlinskih listih, polnih neprebavljive celuloze, traja do 24 ur.
Glede na velike razlike med temi črevesji so bili raziskovalci presenečeni, ko vidijo, da imata obe prehrani s sadjem skupne presnovne poti. Ključno je, verjamejo, prehrana. V centru Lemur so od rojstva obe živali hranili popolnoma enake diete z visoko vsebnostjo sladkorja. Pravi, da je možno, da imajo tudi drugi primati s podobno prehrano, ki vsebujejo veliko sladkorja, enake poti, vendar brez večjih raziskav tega ni mogoče vedeti.
Mckenney pravi, da bi povezava med lemurji in oboleli za KVČB lahko imela malo verjetne posledice za humano medicino. Po njenem kaže, da bakterije, ki so del teh poti, same po sebi niso škodljive, ampak bi lahko bile le naključni dejavnik bolezni in da bi morali zdravniki drugje iskati njen vzrok.
Dodaja, da bi rada videla raziskave, kako bi prehrana z manj sadja in z več zelenjave vplivala na te poti. Če je posledica zmanjšanja razširjenosti teh bakterij, bi to lahko pomenilo morebitno novo zdravljenje vnetja, povezanega s KVČB. To zdravljenje je lahko bolj trajnostno kot druge terapije, kot je predpisovanje steroidov za reševanje vnetja, pravi.
Na sprednji strani lemurja bi lahko razumevanje mikrobiomov lemurja pomagalo skrbnikom živalskega vrta dati živali optimalno prehrano. Lahko pa pomaga tudi pri ohranjanju. "Med motnjo habitata in podnebnimi spremembami se bo v naravi spremenilo veliko vrst živali, " pravi McKenney, "in ko spremenite območje, spremenite tudi rastline, s katerimi pridejo v stik in s hrano Spoznavanje več o posledicah mikrobov bi lahko naravovarstveniki ugotovili, kako verjetno bodo divji lemurji preživeli te spremembe in kaj lahko pomagajo.
Amanda Perofsky, doktorska kandidatka za biologijo na Univerzi v Teksasu v Austinu, ki preučuje Verrauxovo sifako (drugo vrsto lemurja z jedjo listov), pravi, da so rezultati tega prispevka obetavni in "zelo temeljiti". Vendar bi rada videla podobna študija, izvedena na lemurjih v naravi. Velika prednost preučevanja lemurjev v ujetništvu v centru Duke Lemur je, da raziskovalci poznajo natančne razmere lemurjev skozi celo življenje. Vendar "nikakor ne moremo resnično ponoviti prehrane živali iz narave, " pravi Perofsky, ki v nedavni raziskavi ni bil vključen. Poleg tega "so omejene na število živali, ki jih imajo v ujetništvu."
Dobra novica je, da bo vse, kar izvemo o črevesju primatov, sčasoma koristilo zdravju ljudi, pravi Katherine Ryan Amato, biološki antropolog, ki proučuje črevesne mikrobe na severozahodni univerzi. "Številnim mikrobnim raziskovanjem v tem evolucijskem kontekstu manjka, " pravi, "zlasti v zvezi s primerjavami z našimi najbližjimi evolucijskimi sorodniki, nečloveškimi primati."
In pri ljudeh in lemurjih je morda več raziskav ravno tisto, kar je zdravnik naročil. Lemurji vseh vrst ogrožajo krčenje gozdov, nezakonito trgovino z hišnimi ljubljenčki in lov na hrano. Poleg tega lahko glede na tisočletja ločenega razvoja od drugih primatov vsaka skupna lastnost pri primatih, ki so se razvili zunaj Madagaskarja, pomaga raziskovalcem, da bolje razumejo razvoj obeh živali - tudi če te živali hodijo na dveh nogah in nosijo oblačila.
