Χρειάζεται τεράστια ποσότητα ενέργειας για να αυξηθεί ο ανθρώπινος εγκέφαλος στο σημερινό μεγάλο του μέγεθος και να διατηρηθεί με την πάροδο του χρόνου. Οι πρώτοι ανθρώπινοι πρόγονοί μας εξελίχθηκαν για να μεγαλώσουν τους εγκεφάλους, αλλά οι βιολογικές αλλαγές στις οποίες πέρασαν για να το κάνουν ήταν δύσκολο για τους επιστήμονες να τις εντοπίσουν. Τώρα, νέα έρευνα δείχνει τα έντερα μας. Το μυστικό του μεγάλου εγκεφάλου μας μπορεί να βρίσκεται στα μικρόβια που βοηθούν το σώμα να διασπάσει την τροφή και να παράγει ενέργεια. Τα ευρήματα αναφέρονται αναλυτικά στο α μελέτη που δημοσιεύτηκε στις 2 Δεκεμβρίου στο περιοδικό Μικροβιακή Γονιδιωματική.
Αφού ο εγκεφαλικός ιστός είναι ενεργειακά δαπανηρή στο σώμα, ζώα με μεγαλύτερο εγκέφαλο Όπως οι άνθρωποι, οι ελέφαντες, οι φάλαινες και τα δελφίνια χρειάζονται περισσότερη ενέργεια για να υποστηρίξουν την ανάπτυξη του εγκεφάλου και τη γενική συντήρηση. Προηγούμενες μελέτες έχουν διερευνήσει πώς διαφορετικά γονίδια και το περιβάλλο επηρεάζουν τα πρωτεύοντα με όλο και μικρότερους εγκεφάλους. Ωστόσο, υπάρχουν λιγότερα δεδομένα για το πώς διαφορετικά πρωτεύοντα χρησιμοποιούν ενέργεια και πώς αναπτύσσεται ο μεταβολισμός σε διαφορετικά είδη πρωτευόντων.
«Γνωρίζουμε ότι η κοινότητα των μικροβίων που ζει στο παχύ έντερο μπορεί να παράγει ενώσεις που επηρεάζουν πτυχές της ανθρώπινης βιολογίας – για παράδειγμα, προκαλώντας αλλαγές στον μεταβολισμό που μπορεί να οδηγήσουν σε αντίσταση στην ινσουλίνη και αύξηση βάρους», συν-συγγραφέας της μελέτης και βιολογική ανθρωπολόγος του Northwestern University Katherine. Amato είπε σε δήλωση. «Η παραλλαγή στη μικροχλωρίδα του εντέρου είναι ένας ανεξερεύνητος μηχανισμός στον οποίο ο μεταβολισμός των πρωτευόντων θα μπορούσε να διευκολύνει διαφορετικές ενεργειακές απαιτήσεις του εγκεφάλου», είπε ο Amato.
[Related: We probably have big brains because we got lucky.]
Σε ένα ελεγχόμενο πείραμαο Amato και μια ομάδα επιστημόνων εμφύτευσαν τα μικρόβια από δύο είδη πρωτευόντων μεγάλου εγκεφάλου (άνθρωπος και σκίουρος πίθηκος) και ένα είδος πρωτευόντων μικροεγκεφάλου (μακάκος), σε ποντίκια εργαστηρίου.
Αφού εισήγαγαν τα μικρόβια του εντέρου σε ποντίκια χωρίς μικρόβια, αυτοί μέτρησε τις αλλαγές στη φυσιολογία του ποντικιού με την πάροδο του χρόνου. Αυτές οι αλλαγές περιλαμβάνουν αύξηση βάρους, καθώς και αλλαγές στο ποσοστό λίπους, τη γλυκόζη νηστείας, τη λειτουργία του ήπατος και άλλα χαρακτηριστικά. Η ομάδα μέτρησε επίσης τις διαφορές στους τύπους μικροβίων και τις ενώσεις που παρήγαγαν τα ποντίκια.
Αρχικά, το αναμενόταν η ομάδα να ανακαλύψουν ότι τα μικρόβια από διαφορετικά πρωτεύοντα θηλαστικά θα οδηγούσαν σε διαφορές στη βιολογία των ποντικών που εμβολιάστηκαν με αυτά. Περίμεναν επίσης να δουν ότι τα ποντίκια με ανθρώπινα μικρόβια θα είχαν τη μεγαλύτερη διαφορά στη βιολογία από τα ποντίκια με τα μικρόβια από τους πιθήκους σκίουρους ή τους μακάκους.
Αυτό που είδαν στην πραγματικότητα ήταν ότι το ποντίκια με τα μικρόβια από τα είδη πρωτευόντων μεγάλου εγκεφάλου παρήγαγαν και χρησιμοποίησαν περισσότερη ενέργεια. Εκείνοι με τα μικρόβια από τα είδη μικροεγκεφάλου αποθήκευσαν περισσότερη ενέργεια ως λίπος.
«Ενώ είδαμε ότι τα ποντίκια που είχαν ενοφθαλμιστεί από τον άνθρωπο είχαν κάποιες διαφορές, το πιο ισχυρό μοτίβο ήταν η διαφορά μεταξύ πρωτευόντων με μεγάλο εγκέφαλο (άνθρωποι και σκίουροι πιθήκοι) και μικρότερου εγκεφάλου πρωτευόντων (μακάκοι)», είπε ο Amato.
Τα ποντίκια στα οποία δόθηκαν μικρόβια από ανθρώπους και πιθήκους σκίουρους είχαν παρόμοια βιολογία, παρόλο που αυτά τα δύο είδη πρωτευόντων με μεγαλύτερο εγκέφαλο δεν είναι στενοί εξελικτικοί συγγενείς. Σύμφωνα με την ομάδααυτό υποδηλώνει ότι κάτι διαφορετικό από την κοινή καταγωγή –ενδεχομένως το κοινό μεγάλο μέγεθος του εγκεφάλου τους– οδηγεί τις βιολογικές ομοιότητες που παρατηρούνται στα ποντίκια που εμβολιάστηκαν με τα μικρόβια τους. Αυτά τα στοιχεία δείχνουν επίσης ότι μικρόβια του εντέρου από διαφορετικά ζωικά είδη διαμορφώνουν παραλλαγές στη βιολογία και υποστηρίζει την υπόθεση ότι Τα μικρόβια του εντέρου θα μπορούσαν να επηρεάσουν την εξέλιξη αλλάζοντας τον τρόπο λειτουργίας του σώματος ενός ζώου, όπως η χρήση ενέργειας από μικρόβια του εντέρου για την υποστήριξη του μεγέθους του εγκεφάλου έναντι της αποθήκευσης του ως λίπους.
ΕΓΓΡΑΦΕΙΤΕ ΣΤΟ NEWSLETTER
«Αυτά τα ευρήματα υποδηλώνουν ότι όταν οι άνθρωποι και οι σκίουροι πίθηκοι εξέλιξαν χωριστά μεγαλύτερους εγκεφάλους, οι μικροβιακές τους κοινότητες άλλαξαν με παρόμοιους τρόπους για να βοηθήσουν στην παροχή της απαραίτητης ενέργειας», είπε ο Amato.
Σε μελλοντικές μελέτεςη ομάδα ελπίζει να εκτελέσει αυτό το ίδιο πείραμα χρησιμοποιώντας μικρόβια από επιπλέον είδη πρωτευόντων που ποικίλλουν σε μέγεθος εγκεφάλου. Θα ήθελαν επίσης να συγκεντρώσουν περισσότερα δεδομένα σχετικά με τους τύπους ενώσεων που παράγουν τα μικρόβια και τα βιολογικά χαρακτηριστικά των ξενιστών, όπως η ανοσοποιητική λειτουργία και συμπεριφορά.
PopSci’s Guide to Cyber Monday
VIA: popsci.com
Greek Live Channels Όλα τα Ελληνικά κανάλια:
Βρίσκεστε μακριά από το σπίτι ή δεν έχετε πρόσβαση σε τηλεόραση;
Το IPTV σας επιτρέπει να παρακολουθείτε όλα τα Ελληνικά κανάλια και άλλο περιεχόμενο από οποιαδήποτε συσκευή συνδεδεμένη στο διαδίκτυο.
Αν θες πρόσβαση σε όλα τα Ελληνικά κανάλια
Πατήστε Εδώ
Ακολουθήστε το TechFreak.GR στο Google News για να μάθετε πρώτοι όλες τις ειδήσεις τεχνολογίας.
