Грызуны наследуют не только гены своих родителей, но и их микробиоту кишечника. Новое исследование показало, что микробы кишечника могут прямо влиять на поведенческие черты потомства, даже через несколько поколений. Это революционное исследование из Института биологии Макса Планка в Тюбингене бросает вызов нашему пониманию того, как передаются признаки, и открывает захватывающие возможности о роли микробиома в формировании поведения животных.
В течении миллионов лет животные и их микробные жители эволюционировали вместе в тонком танце взаимозависимости. Хотя мы знаем, что бактерии, вирусы и грибы кишечника играют решающую роль в пищеварении, выработке витаминов и обучении иммунной системы, ученые не были уверены, могут ли они прямо влиять на наследственные черты в сложных млекопитающих, таких как мыши.
Чтобы это исследовать, исследователи провели тщательный эксперимент с стерильными мышами – лабораторными животными, выращенными полностью без микробов для обеспечения чистого старта. В эти стерильные особи пересадили микробиоту кишечника от диких мышей. Затем произошла ключевая поворот: ученые создали две различные линии мышей. В одной линии они многократно выбирали двух самых неактивных мышей и переносили их микробы кишечника на новую группу стерильных мышей для каждого последующего поколения. Эта «линия низкой активности» послужила экспериментальной группой. Контрольная линия с случайным выбором доноров-мышей служила эталонной сравнительной точкой.
Тщательный процесс был повторен в течение четырех поколений. Начиная с генетически идентичных животных и строго контролируя пересаживание микробов, исследователи могли однозначно приписать любые изменения поведения исключительно вариациям в микробиоме кишечника.
Неожиданная Ссылка: Бактерии, Поведение и Индолактат-кислота
По окончании четырех поколений «линия низкой активности» демонстрировала значительно сниженную подвижность по сравнению с контрольной группой. Анализ их микробиомов кишечника показал убедительную связь: мыши с более низким уровнем локомоции имели в себе больше бактерий Lactobacillus. Эти бактерии производят индолактат-кислоту (ILA), вещество, известное своим влиянием на поведение.
Чтобы подтвердить эту причинно-следственную связь, исследователи непосредственно ввели Lactobacillus или ILA в других мышей, и оба вмешательства успешно подавляли их двигательную активность. Это дало убедительные доказательства того, что определенные микробы кишечника могут действительно управлять изменениями поведения.
«Это исследование является первым экспериментальным подтверждением того, что отбор по признаку хозяина может приводить к изменению этого же признака исключительно посредством передачи микробиома», — пояснили исследователи. «Это подчеркивает важную роль микробной передачи в формировании экологии и эволюции животных».
Это революционное открытие открывает захватывающие перспективы для будущих исследований, потенциально выявляя, как микробы кишечника влияют не только на поведение, но и на другие сложные признаки, такие как склонность к заболеваниям или даже способности к обучению на протяжении поколений.
