Bakteri usus: Bagaimana kelelawar 'mengubah paradigma'

Investigasi baru-baru ini terhadap mikrobioma kelelawar menemukan bahwa mereka mengikuti aturan yang berbeda dengan mamalia lain. Penulis bertanya-tanya apakah perbedaan ini mungkin membuat mereka lebih rentan terhadap perubahan lingkungan.

Sebuah makalah baru menyelidiki bakteri usus kelelawar.

Untuk informasi lebih lanjut yang didukung penelitian tentang mikrobioma dan bagaimana pengaruhnya terhadap kesehatan Anda, silakan kunjungi hub khusus kami.

Bakteri usus sangat penting untuk kesehatan manusia. Mikroba penghuni kita membantu kita mencerna makanan, tetapi peran mereka lebih dari sekadar memprosesnya.

Para ilmuwan menemukan semakin banyak bukti bahwa bakteri usus kita mungkin berperan dalam berbagai kondisi kesehatan.

Manusia tidak sendirian dalam hal mikrobioma. Semua mamalia, bahkan kebanyakan hewan, memiliki banyak sekali mikroba yang hidup di dalamnya dan di dalamnya.

Karena bakteri usus hidup berdampingan dengan mamalia sepanjang waktu evolusi, mereka berevolusi bersama. Dalam banyak kasus, mereka telah berevolusi untuk saling membutuhkan untuk bertahan hidup.

Karena koevolusi ini, spesies yang berkerabat lebih dekat cenderung memiliki mikrobiom serupa, sedangkan spesies yang hanya berkerabat jauh memiliki lebih sedikit kesamaan.

Kecenderungan mikrobioma untuk mencocokkan erat antara dua spesies terkait disebut filosimbiosis.

Sebuah studi baru yang mengejutkan menemukan bahwa aturan ini tidak berlaku untuk kelelawar. Para ilmuwan mempublikasikan hasil mereka di jurnal mSystems.

Melanggar peraturan

Dalam studi saat ini, para ilmuwan menemukan bahwa spesies kelelawar yang berkerabat dekat pun memiliki mikrobioma yang sangat berbeda. Ini menyimpulkan bahwa bakteri usus mungkin tidak begitu penting bagi kelelawar.

“Ini mengubah paradigma kami selama ini, bahwa hewan membutuhkan mikroba untuk pencernaan dan perolehan nutrisi. Itu benar bagi kami, tetapi mungkin tidak berlaku untuk semua spesies. ”

Penulis utama Holly Lutz dari Chicago's Field Museum, IL

Untuk menyelidiki bakteri usus kelelawar, para peneliti mengambil sampel dari kulit, lidah, dan usus 497 kelelawar. Secara keseluruhan, mereka menganalisis 31 spesies dari Uganda dan Kenya.

Para ilmuwan membandingkan materi genetik yang ada dalam sampel ini untuk membangun gambaran spesies yang tinggal di area tertentu dari setiap kelelawar.

Pertama, penulis mencatat bahwa ada lebih banyak keragaman bakteri di kulit daripada di mulut atau usus. Penemuan ini sejalan dengan penelitian pada mamalia lain.

Namun, kelelawar berbeda dari mamalia lain dalam satu hal yang mencolok - mikrobioma mereka tampaknya tidak mengikuti pola evolusi. Dengan kata lain, kelelawar tidak menunjukkan filosimbiosis.

Studi sebelumnya telah mengisyaratkan perbedaan ini dari aturan tersebut, tetapi studi sebelumnya belum memiliki akses ke berbagai spesies liar.

“Pada dasarnya tidak ada hubungan antara mikrobioma kelelawar dan sejarah evolusi kelelawar,” Lutz menjelaskan.

Dia melanjutkan, “Anda akan melihat mikrobioma serupa pada spesies kelelawar yang berkerabat dekat jika hewan-hewan ini sangat bergantung pada bakteri mereka untuk bertahan hidup. Hal ini sebagian besar telah kami lihat pada mamalia lain yang telah dipelajari, tetapi tidak ada pada kelelawar. ”

Prediktor terbaik untuk jenis bakteri yang ditemukan di usus spesies kelelawar adalah di mana ia hidup. Dengan kata lain, jika dua kelelawar dari spesies yang sama hidup di lokasi berbeda di mana mereka memiliki akses ke makanan berbeda, mikrobioma mereka akan sangat berbeda. Namun, jika mereka hidup berdampingan dalam relung ekologi yang sama, kemungkinan besar mikrobioma mereka akan serupa.

Para peneliti juga menemukan bahwa kelelawar yang hidup di dataran tinggi memiliki mikrobioma yang lebih beragam. Menurut penulis, hubungan antara ketinggian dan keanekaragaman mikroba sebelumnya "telah diamati dalam studi kulit amfibi dan tanah pegunungan".

Filum bakteri yang dikenal sebagai Firmicutes biasanya mendominasi mikrobioma usus mamalia. Di sini, sekali lagi, kelelawar berbeda. Mikrobioma kelelawar memiliki kelimpahan relatif Proteobacteria, yang lebih mirip dengan burung.

Mengapa kelelawar berbeda?

Para penulis percaya bahwa temuan yang tidak biasa ini mungkin disebabkan oleh moda transportasi inovatif kelelawar - mereka adalah satu-satunya mamalia yang berhasil terbang dengan tenaga (bukan meluncur). Untuk tetap mengudara, anatomi kelelawar harus beradaptasi.

Dibandingkan dengan mamalia lain dengan ukuran yang sama, kelelawar memiliki usus yang pendek, yang berarti jaringan usus mereka lebih sedikit dan makanannya lebih sedikit. Ilmuwan percaya bahwa adaptasi ini membantu mereka mengurangi berat badan, membuat penerbangan kurang intensif energi.

Seperti yang dijelaskan Lutz, jika Anda terbang, "Anda tidak bisa membawa barang yang tidak penting."

Berkat usus mereka yang lebih pendek, makanan mencapai panjang sistem pencernaan kelelawar hanya dalam waktu 15–30 menit. Usus yang lebih pendek mungkin berarti kelelawar tidak pernah memiliki kesempatan untuk menjalin hubungan erat dengan penumpang gelap bakteri mereka.

Dari sudut pandang ekologi, para ilmuwan bertanya-tanya apakah perubahan lingkungan mungkin sangat merusak kelelawar. Memiliki populasi bakteri usus yang stabil membantu menjaga sistem kekebalan tubuh tetap sehat.

Jika bakteri usus kelelawar berubah sebagai respons terhadap lingkungannya, perubahan lingkungan apa pun dapat berdampak pada sistem kekebalan mereka juga.

“Kelelawar mungkin sangat rentan terhadap perubahan lingkungan. Jika mereka memiliki mikrobioma sementara, mereka mungkin tidak memiliki mekanisme pertahanan yang paling stabil. Gangguan yang disebabkan oleh manusia terhadap lingkungan adalah masalah yang sangat penting. Kelelawar mungkin sangat rapuh dan lebih berisiko. "

Penulis utama Holly Lutz

Namun, mungkin kelelawar kurang bergantung pada mikrobioma mereka dibandingkan mamalia lain.

Sebuah makalah berjudul "Tidak semua hewan membutuhkan mikrobioma", menyatakan bahwa "hewan mencakup kontinum ketergantungan pada simbion mikroba." Dengan kata lain, beberapa spesies tidak dapat bertahan hidup tanpa mikrobioma; beberapa spesies mungkin berjuang untuk berkembang tanpa mereka, tetapi pada akhirnya bertahan hidup, dan yang lainnya tidak membutuhkan mikrobioma sama sekali.

Dunia mikrobioma sangat detail dan bernuansa; seperti biasa, para peneliti perlu melakukan lebih banyak pekerjaan.