Даже самый одинокий человек на Земле никогда не остаётся один. С ним всегда его маленькие друзья и враги, живущие на коже, в кишечнике и во многих других местах. По недавним подсчётам, бактерий и других одноклеточных в организме человека примерно столько же, сколько его собственных клеток. Правда, "кирпичики" человеческого тела гораздо массивнее, так что килограммы вставшей на весы девушки – это всё-таки в основном её килограммы (а как приятно было бы всё списать на полчища микробов!).
Гусеницы – это только личинки, но пищу они переваривают самостоятельно.
Фото Global Look Press.
Но если вкладом микроскопического воинства в массу тела можно пренебречь, в других отношениях – например, в вопросах переваривания пищи – его роль гораздо значительнее. О чём нам не устаёт напоминать реклама йогуртов.
Дисбактериоз, или разбалансировка между хорошими и плохими микроорганизмами в кишечнике, настолько вреден для здоровья, что врачам приходилось принимать специальные меры, чтобы уберечь от него космонавтов.
Неудивительно, что учёные уделяют столь пристальное внимание теме микрофлоры, или, как сейчас принято говорить, микробиоты (всё-таки термин "флора" относится к растениям, а у нас внутри обитают представители самых разных царств).
Биологи выяснили, что состав микробного населения нашего тела зависит от образа жизни и страдает даже тогда, когда мы вроде бы хотим лучшего и используем заменители сахара. По микробам на теле человека можно даже идентифицировать его личность.
Но микробиота – отнюдь не прерогатива вида Homo sapiens. Широко известно, например, что бактерии помогают жвачным усваивать грубую клетчатку. Вообще-то до недавнего времени среди специалистов преобладало мнение, что буквально каждому животному в нелёгком деле пищеварения помогают добрые микробы. Недавно исследователи из Колорадского университета в Болдере выяснили, что это не так.
Учёные решили проверить, есть ли микробиота у гусениц. Для эксперимента отобрали 124 вида из 15 семейств. Насекомых отлавливали в Колорадо, Аризоне, Нью-Гемпшире, Массачусетсе и Коста-Рике. Биологи собирали фекалии своих подопытных (что поделаешь, такая работа) и искали в них ДНК микроорганизмов. К удивлению исследователей, неаппетитная субстанция оказалась ими чрезвычайно бедна.
Бактерии необходимы для пищеварения человеку, но, похоже, не гусеницам.
Фото CDC/Dr. V. R. Dowell.
Для контроля экспериментаторы использовали помёт других животных, в том числе найденный в окрестностях лаборатории. И если последний по разнообразию населения напоминал тропический лес, то фекалии гусениц – пустыню. Микробов там оказалось в десятки тысяч раз меньше, чем в контрольных образцах. К тому же микроорганизмы, найденные в продуктах пищеварения гусениц, были в основном те же, что и на поедаемой ими листве. То есть они, скорее всего, попросту были съедены вместе с пищей.
У животных с развитой микробиотой всё совсем иначе: микробное население фекалий и пищи очень различается за счёт штаммов, постоянно живущих в пищеварительном тракте.
Чтобы выяснить, есть ли всё-таки в организме будущих бабочек сообщество маленьких симбионтов, биологи провели второй эксперимент. Они растили гусениц вида Manduca sexta в полиэтиленовых пакетах и добавляли им в пищу антибиотики, чтобы полностью убить всех представителей микробиоты.
Лишённые микроорганизмов гусеницы ничуть этим обстоятельством не смущались – они нормально росли и благополучно превращались в бабочек. Для других животных подобные эксперименты заканчиваются большими проблемами вплоть до летального исхода.
Результаты исследования немало удивили биологов. "Преобладает предположение, что у всех животных есть постоянная микробиота, – говорит Тобин Хаммер (Tobin Hammer). – Когда я начинал этот проект, я не ожидал, что выяснится такое".
Научная статья с результатами исследования опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences. Авторы отмечают, что вопрос о наличии микробиоты у бабочек, в которых превращаются гусеницы, пока остаётся открытым.
Полученные результаты интересны ещё и потому, что показывают – без микробиоты, в принципе, можно жить. А ведь она не так уж безобидна: согласно некоторым исследованиям, бактерии нашего кишечника при определённых условиях могут провоцировать артрит и даже сахарный диабет.
И хотя мы не гусеницы, и прожить долгую счастливую жизнь вообще без микроскопических помощников нам вряд ли удастся, очень важно детально исследовать взаимодействие между большим организмом и населяющими его маленькими. Только хорошо зная природу отношений, можно внести в них гармонию.
