เป็นป่า เป็นป่าฝน เป็นพื้นที่ชุ่มน้ำ ถิ่นทุรกันดาร นักวิจัยได้ใช้คำเปรียบเทียบต่างๆ เพื่ออธิบายชุมชนจุลินทรีย์ที่ซับซ้อนและเชื่อมโยงถึงกัน (ส่วนใหญ่เป็นแบคทีเรีย) ที่อาศัยอยู่ภายในร่างกายของคุณ และทั่วทุกพื้นที่เช่นกัน
หากคุณต้องนับจำนวนเซลล์ทั้งภายในและภายนอกนับล้านล้านเซลล์ เราเป็นแบคทีเรียมากกว่ามนุษย์ โชคดีที่บางทีจุลินทรีย์ที่สร้างบ้านที่อบอุ่นภายในจมูกของคุณหรือเกาะติดกับฟันของคุณ อาจไม่ใช่จุลินทรีย์ชนิดเดียวกับที่อาศัยอยู่หลังใบหูของคุณหรือเพิ่มจำนวนขึ้นในสะดือของคุณ
นักวิจัย Lydia Greene และ Erin McKenney ซึ่งเป็น ญาติไพรเมตที่อยู่ห่างไกลของเราก็เช่นเดียวกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในความกล้าของ พวกมัน
Greene นักวิทยาศาสตร์การวิจัยที่ Duke Lemur Centerอธิบาย Lemurs พึ่งพาจุลินทรีย์ในลำไส้เพื่อย่อยอาหารที่มี ใบ จุลินทรีย์ในทางเดินอาหารของลีเมอร์ช่วยหมักเส้นใยพืช ล้างพิษป้องกันสารเคมีในพืช และสังเคราะห์วิตามินและสารอาหารที่ค่างไม่สามารถสร้างขึ้นเองได้ ข้อบกพร่องในลำไส้ของเราทำสิ่งเดียวกันหลายอย่างสำหรับเรา
Greene และ McKenney ศึกษาว่าแบคทีเรียในลำไส้ของลีเมอร์มีรูปร่างอย่างไรโดยสิ่งที่ลีเมอร์กิน วิวัฒนาการของพวกมันอย่างไร และความซับซ้อนของจุลินทรีย์ในเส้นทางที่เดินทางผ่านร่างกาย พวกเขาหวังว่าจะเข้าใจดีขึ้นว่าจุลินทรีย์เหล่านี้รักษาค่างให้แข็งแรงได้อย่างไร หรือ – เมื่อมันเสียสมดุล – ทำให้พวกเขาป่วย
นักวิจัยที่ทำงานประเภทนี้มักใช้เวลาในการเก็บอึ ด้วยเหตุผลที่ดี McKenney ผู้ช่วยศาสตราจารย์แห่งมหาวิทยาลัยแห่งรัฐนอร์ทแคโรไลนากล่าว นักวิทยาศาสตร์สามารถเรียนรู้เกี่ยวกับค่างจากสิ่งที่พวกเขาทิ้งไว้เบื้องหลัง และสามารถเก็บมูลซ้ำได้โดยไม่ทำอันตรายสัตว์ แต่สำหรับการศึกษานี้ ทีมงานได้ลองทำสิ่งที่แตกต่างออกไป ซึ่งเป็นไปได้โดยธนาคารชีวภาพที่ไม่ซ้ำแบบใคร:
เมื่อสัตว์ตายที่ Duke Lemur Center เจ้าหน้าที่สัตวแพทย์จะระบุสาเหตุของการตาย และเก็บตัวอย่างเลือดและเนื้อเยื่อที่อาจมีความสำคัญสำหรับการวิจัยหรือการศึกษาไว้
วันนี้ คอลเลกชั่นเก็บตัวอย่างหลายพันตัวอย่าง ซึ่งรวบรวมจากไพรเมตที่หายากและใกล้สูญพันธุ์กว่าสองโหลเป็นเวลาหลายสิบปี ซึ่งศูนย์จัดเก็บในตู้แช่แข็งที่เย็นจัดในสำนักงานใหญ่ในนอร์ทแคโรไลนา เป็นนาวาน้ำแข็งที่รักษาอุณหภูมิได้สูงถึงลบ 80 องศาเซลเซียส พร้อมพลังงานสำรองสำรอง
ในกรณีที่สายพันธุ์ใดสายพันธุ์หนึ่งสูญพันธุ์และส่วนที่มีชีวิตสุดท้ายของพวกมันหายไป คนรุ่นต่อไปจะยังคงสามารถศึกษาพันธุกรรมและข้อมูลอื่น ๆ ที่พวกเขาทิ้งไว้เบื้องหลังได้
ทีมงานได้สุ่มตัวอย่างสถานที่หลายแห่งในลำไส้ของค่างที่ตายไปแล้ว 52 ตัวโดยใช้ธนาคารนี้ รวมทั้งค่างแคระ, ใช่, ค่างลีเมอร์, ค่างไม้ไผ่, ค่างสีน้ำตาล, ลีเมอร์หางวงแหวน และซิฟาก้า
การเดินทางผ่านทางเดินอาหารของลีเมอร์เป็นการเดินทางผ่านภูมิประเทศที่หลากหลาย เส้นทางบิดยาวจากกระเพาะผ่านลำไส้เล็กไปยังลำไส้ใหญ่ทำหน้าที่หลายอย่าง กรอง ย่อยอาหาร ดูดซึม ล้างพิษ หมัก
ความกล้าของลิงลีเมอร์ไม่เหมือนกันทั้งหมด: สัตว์กินผลไม้ เช่น ลีเมอร์มีขน มักมีความกล้าที่สั้นและเรียบง่าย หากคุณยืดมันออก พวกมันจะมีความยาวห้าเท่าของความยาวลำตัว ซึ่งไม่สั้นกว่าของเรามากเมื่อเทียบกับขนาดร่างกาย สัตว์กินใบเช่นซิฟากัสมีทางเดินอาหารที่ซับซ้อนกว่าโดยมีโคลอนค่อนข้างยาวและมีถุงหมักใบที่เรียกว่าซีคัม ความกล้าของพวกเขาคือแชมป์ลีเมอร์ – ความยาวลำตัวสูงสุด 16 เท่า
การมีสัตว์จำพวกลิงทั้งตัวเพื่อศึกษาแทนที่จะเป็นแค่มูลทำให้นักวิจัยสามารถสุ่มตัวอย่างบริเวณต่างๆ ของลำไส้เพื่อหาว่าจุลินทรีย์ชนิดใดมีอยู่ในแต่ละจุด พวกเขาใช้เทคโนโลยีการจัดลำดับทางพันธุกรรมเพื่อระบุจุลินทรีย์และเปรียบเทียบความอุดมสมบูรณ์สัมพัทธ์ในไซต์ต่างๆ
จากการสุ่มตัวอย่างตามทางเดินอาหาร พวกเขาพบว่าจุดต่างๆ บนทางเดินที่คดเคี้ยวและยาวเหยียดนี้มีชุมชนแบคทีเรียของตัวเองที่ทำงานประเภทต่างๆ ระบบนิเวศที่ซับซ้อนที่ซุ่มซ่อนอยู่ในลำไส้เล็กของลิงลีเมอร์นั้นไม่เหมือนกับที่โรงเลี้ยงสัตว์ของจุลินทรีย์ตั้งค่ายในลำไส้ใหญ่ของพวกมัน
ระดับความหลากหลายทางชีวภาพก็หลากหลายเช่นกัน กระเพาะช่วยชีวิตจุลินทรีย์ได้น้อยลง เนื่องจากมีสัตว์จำนวนน้อยที่สามารถทนต่อน้ำย่อยที่เป็นกรดได้ แต่ถ้าส่วนบนของลำไส้เป็นสวน ส่วนล่างก็จะเป็นเหมือนป่าฝนเขตร้อน แบคทีเรียประมาณสองโหลมีมากในลำไส้ใหญ่และทวารหนักมากกว่าที่อื่น ค่างที่มีความกล้าต่ำกว่าปกติจะเป็นแหล่งไมโครไบโอมที่อุดมสมบูรณ์ที่สุด เพื่อการหมักอาหารที่มีเส้นใยสูงได้ดีขึ้น
McKenney กล่าวว่า “เราอาจไม่สามารถตรวจพบความสัมพันธ์เหล่านี้ได้หากไม่มีชุดข้อมูลเปรียบเทียบที่กว้างขวางเช่นนี้
“การวิจัยเกี่ยวกับลีเมอร์ประเภทนี้สามารถทำได้ที่ Duke Lemur Center เท่านั้น” กรีนกล่าว
งานวิจัยนี้ได้รับการสนับสนุนจากมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติ (DBI PRFB 1906416) และโดยกองทุนผู้อำนวยการศูนย์ Duke Lemur
การอ้างอิง: “Gut Site และ Gut Morphology ทำนายโครงสร้างและหน้าที่ของ Microbiome ใน Lemurs ที่มีความหลากหลายทางนิเวศวิทยา” Lydia K. Greene, Erin A. McKenney, William Gasper, Claudia Wrampelmeier, Shivdeep Hayer, Erin E. Ehmke และ Jonathan B. Clayton นิเวศวิทยาของจุลินทรีย์ 14 พฤษภาคม 2565 DOI: 10.1007/s00248-022-02034-4
