Как стать автором
Обновить

Книга о коренных микробах — введение

Время на прочтение 4 мин
Количество просмотров 3.2K

Привет!

Я ученый и изучаю микробиом и то как он связан с нашим здоровьем и когнитивным состоянием; десятки исследований, работа в международных организациях и экспедиции по всему миру привели к тому, что в моей голове появилась теория о "коренных микробах". Пишу об этом статьи на Хабр, и всегда радуюсь живому обсуждению в комментариях. С сентября пишу по главе в неделю и начну выкладывать здесь, учту ваши комментарии и сделаю сами главы лучше и интереснее. Ну и конечно в самой книге хочу донести как круто и интересно быть ученым в современном мире.

Введение

Вы читали хотя бы одну книгу про микробиом? или кишечник?

Почти уверен что, да. Хотя бы статью или ролик вы уже видели. Я задал себе честный вопрос, зачем вам еще одна? Добавить больше новых фактов? Нет, наверное это не то, ради чего стоит писать книги. Может быть 10 простых советов, наконец? Или 5?  Хотя бы три точно будет, но я точно не про советы. Мышление которым я бы хотел поделиться, пожалуй и можно что попробовать уложить в книгу. Я почти уверен, что сейчас мы с вами по разному смотрим на одни и те же вещи, принимаем решения, обещаю, что к концу, вы станете больше понимать образ мышления, взаимодействия даже, с миром в котором микробы намного дольше чем мы и их намного больше, чем мы можем себе представить. 

Простой пример время. Мы живем в очень очень древнем мире, особенно если мы измеряем возраст поколениями микробов, то есть минутами или часами.

В среде, лишенной кислорода и богатой метаном, на протяжении большей части своей истории Земля не была бы гостеприимным местом для животных. Самыми ранними известными нам формами жизни были микроскопические организмы (микробы), оставившие сигналы о своем присутствии в горных породах возрастом около 3,7 миллиарда лет. Сигналы состоят из молекул углерода, которые производятся живыми существами.

Строматолиты в Австралии
Строматолиты в Австралии

Свидетельства существования микробов также сохранились в созданных ими твердых структурах («строматолитах»), возраст которых составляет 3,5 миллиарда лет. Строматолиты создаются в виде липких матов из микробов, которые улавливают и связывают отложения слоями. Минералы осаждаются внутри слоев, создавая прочные структуры, даже когда микробы отмирают. Ученые изучают сегодняшние редкие живые строматолитовые рифы, чтобы лучше понять самые ранние формы жизни на Земле.

Срез строматолита и паттерн роста колонии
Срез строматолита и паттерн роста колонии

Одни из самых старых строматолитов в Австралии, именно такие микробы 3,5 миллиарда лет назад подарили поцелуй жизни спящей планете. Седименты это отложения мертвых потомков колонии: по мере того, как основатели колонии дают жизнь потомству, они отмирают создавая основу для роста кристаллу из углерода с примесями других минералов, а потомство заселяет поверхность. Почти как у нас у людей, археологические слои показывают как жили наши предки, можно восстановить жизнь планеты, один метр строматолита может вмещать в себя не меньше 3000 лет. Именно цианобактерии подняли процент кислорода до 20%, разбудив свежим  морским ветром планету.

Царство микроорганизмов с момента появления первой многоклеточной жизни сопровождает ее, заботливо контролируя баланс живого на планете. Время, то чего нам кажется постоянно не хватает, у них было в достатке. Каждое поколение отличалось от предков генетикой, а естественный отбор давал дорогу самым приспособленным, и постепенно они становились новой веткой эволюции. 

Жизнь возможно возникла из одного или нескольких зерен и превратилась в дерево с миллиардами веток для животных и растений, и на каждой веточке каждого вида - новое дерево - это все те микроорганизмы, которые образовались коэволюционируя в почве вблизи корней растений, или на их листьях, они же развивались с самыми крохотными животными. 

Самые первые животные с самыми первыми кишечниками. Очень сложно доказать, что микробы у каждого из нас имеют одного предка живущего в одном из первых кишечников, нашего пра-пра-пра- .. дедушки. Чтобы разгадать тайну, Эндрю Меллер обратился к диким обезьянам. В рамках своей докторской диссертации биолог-эволюционист, ныне постдоктор Калифорнийского университета в Беркли, изучал кишечные бактерии, выделенные из образцов фекалий 47 шимпанзе из Танзании, 24 бонобо из Демократической Республики Конго, 24 горилл из Камеруна, и 16 человек из Коннектикута. В этих образцах он и его коллеги из Техасского университета (Юта) в Остине сравнили последовательности ДНК одного быстро развивающегося гена, который распространен в кишечных бактериях обезьян, так же этот ген есть и у людей. Затем они отсортировали различные последовательности генов ДНК в генеалогические деревья.

Схема того как с прогрессом исчезали микробы из кишечника
Схема того как с прогрессом исчезали микробы из кишечника

Оказывается, большинство кишечных микробов эволюционировали вместе с нами в течение длительного времени. Меллер обнаружил, что два из трех основных семейств кишечных бактерий обезьян и людей ведут свое происхождение от общего предка более 15 миллионов лет назад, а не от микробов, подхваченных из окружающей среды. В последнем эксперименте исследователи глубже исследовали микробиом человека. Они сравнили одну и ту же последовательность ДНК, которую проанализировали у всех обезьян, но на этот раз между людьми из Коннектикута и людьми из Малави. Они обнаружили, что штаммы бактерий у этих африканцев разошлись с штаммами у американцев примерно 1,7 миллиона лет назад, что соответствует самому раннему исходу предков человека из Африки. "Это говорит о том, что кишечные бактерии можно использовать для отслеживания ранних миграций человека и животных" - указывает сам Меллер.

Уже этой информации нам хватит для введения. Представьте себе современный взгляд на жителей кишечника именно такой: сбалансированный микробиом эволюционировал с нами миллионы лет, и у современного человека мы наблюдаем самое низкое разнообразие микробов, похоже современные практики заботы о здоровье и производства питания заставляют нас терять наше наследство длинной в миллионы лет. А оставшиеся на планете дикие племена питающиеся традиционно остаются последними носителями даров наших предков. 

Мои первые экспедиции и недели проведенные с коренными народами и привели меня к теме книги - “Коренные микробы, древний подарок для нашего здоровья.”

Теги:
Хабы:
+11
Комментарии 5
Комментарии Комментарии 5

Публикации

Истории

Ближайшие события

Московский туристический хакатон
Дата 23 марта – 7 апреля
Место
Москва Онлайн
Геймтон «DatsEdenSpace» от DatsTeam
Дата 5 – 6 апреля
Время 17:00 – 20:00
Место
Онлайн
PG Bootcamp 2024
Дата 16 апреля
Время 09:30 – 21:00
Место
Минск Онлайн
EvaConf 2024
Дата 16 апреля
Время 11:00 – 16:00
Место
Москва Онлайн