Ученые нашли сходство в микрофлоре птиц и летучих мышей

В отличие от нас, летающие позвоночные — птицы и рукокрылые — не слишком зависят от симбиоза с кишечной микрофлорой.

Чем больше мы узнаем о микрофлоре своего кишечника, тем выше ее ценим. За последние годы стало ясно, насколько она многочисленна и разнообразна, как индивидуален ее состав и сколь большую роль играют эти бактерии не только в пищеварении, но и в поддержании здоровья всего организма. Однако это справедливо далеко не для всех животных.

Судя по результатам новой работы американских биологов, птицы и летучие мыши не могут похвастаться ни числом, ни разнообразием кишечной микрофлоры. Похоже, она не так уж важна им даже для нормального пищеварения: такова цена за способность к полету. Об этом рассказывается в статье, опубликованной в журнале mBio.

«Начиная проект, мы думали найти схожесть кишечной микрофлоры у животных, разделяющих схожее питание, — говорит одна из авторов работы, Сэцзинь Сун (Se Jin Song) из Калифорнийского университета в Сан-Диего. — Идея была в том, что полет может вести к отбору определенных видов бактерий, благоприятных для летающих животных. К нашему удивлению, мы не только не нашли большого сходства между микрофлорой птиц и рукокрылых, но и обнаружили, что она вообще не играет большой роли в их жизни».

Авторы провели первый и, пожалуй, самый масштабный скрининг микрофлоры у позвоночных летающих животных — птиц и летучих мышей. Состав бактерий был проанализирован в образцах фекалий представителей 491 вида птиц и 315 видов рукокрылых. Недаром у опубликованной в результате статьи насчитывается несколько десятков авторов — работников вузов, музеев, зоопарков и заповедников.

Собрав образцы, выделив и секвенировав содержащиеся в них фрагменты ДНК, ученые сравнили их с информацией генетических баз данных. Это позволило выяснить видовой состав кишечной микрофлоры животных, который сразу удивил биологов.

До сих пор такие работы показывали, что чем ближе друг к другу «хозяева», тем более схожи их микробиомы: миллионы лет развиваясь в тесном симбиозе, они во многом определяют развитие друг друга. Однако микрофлора рукокрылых оказалась совершенно не характерна для прочих млекопитающих, действительно, сближаясь с микрофлорой птиц. Эту особенность авторы связывают, конечно, со способностью к полету.

Большинство позвоночных животных накрепко связаны с определенными симбиотическими бактериями, однако микрофлора птиц и летучих мышей варьирует в весьма широких пределах / ©Song et al., 2020

Невзирая на эволюционное расстояние, разделяющее летучих мышей и птиц, несмотря на то, что летать они научились независимо друг от друга, сама эта тяжелая задача накладывает на организм животного массу специфических требований. В частности, и у тех, и у других животных произошло укорочение желудочно-кишечного тракта, а с ним значительно сократилась и микрофлора.

«Если вы будете таскать в кишечнике всю массу бактерий, она будет довольно тяжела и будет перетягивать на себя часть ресурсов, — говорит Холи Луц (Holly Lutz), одна из авторов новой работы. — Так что, если ваши энергетические потребности чрезвычайно высоки — например, из-за полета, — вы не можете носить на себе все микробы подряд, не можете позволить себе их кормить».

В результате микрофлора птиц и рукокрылых оказалась не только немногочисленной, но и неустойчивой, сильно различаясь даже у близких друг к другу видов. «Как будто они просто брали первые попавшиеся микробы, не слишком выбирая, — продолжает Холи Луц, — и в целом не особенно нуждаясь в их помощи».