Lemurtarm er ikke ét økosystem, dets mange

En jungle. En regnskov. Et vådområde. Et vildnis. Forskere har brugt forskellige metaforer til at beskrive det komplekse, indbyrdes forbundne samfund af mikrober (de fleste af dem bakterier), der lever inde i din krop, og også over det hele.

Hvis du skulle tælle alle trillioner af celler inde og ude, er vi flere bakterier end mennesker. Heldigvis er de mikrober, der skaber et hyggeligt hjem inde i din næse, eller som klamrer sig til dine tænder, måske ikke de samme, som lever bag dit øre eller travlt formerer sig i din navle.

Det samme gælder for vores fjerne primatfætre, lemurerne, især i deres tarme, siger forskerne Lydia Greene og Erin McKenney i en ny undersøgelse offentliggjort i Microbial Ecology .

Lemurer er afhængige af tarmmikrober til at fordøje deres grønne kostvaner, forklarer Greene, en forsker ved Duke Lemur Center. Mikrober i lemurers mave-tarmkanal hjælper med at fermentere plantefibre, afgifte plantekemiske forsvar og syntetisere vitaminer og næringsstoffer, som lemurer ikke kan lave selv. Vores egne tarmfejl gør mange af de samme ting for os.

Greene og McKenney studerer, hvordan lemur-tarmbakterier formes af, hvad lemurer spiser, hvordan de udviklede sig, og kompleksiteten af ​​den rute, mikrober rejser gennem kroppen. De håber på bedre at forstå, hvordan disse mikroorganismer holder lemurer sunde, eller - når de er ude af balance - gør dem syge.

Forskere, der udfører denne form for arbejde, bruger meget tid på at samle afføring. Af gode grunde, siger McKenney, en assisterende professor ved North Carolina State University. Forskere kan lære om lemurer ved, hvad de efterlader, og afføring kan opsamles gentagne gange uden at skade dyrene. Men til denne undersøgelse prøvede holdet noget andet, gjort muligt af en enestående biobank:

Når et dyr dør på Duke Lemur Center, bestemmer veterinærpersonalet dødsårsagen, og blod- og vævsprøver, der kan være vigtige for forskning eller uddannelse, indsamles og bevares.

I dag rummer samlingen tusindvis af prøver, indsamlet over årtier fra mere end to dusin arter af sjældne og truede primater, som centret opbevarer i superkolde frysere i deres hovedkvarter i North Carolina. Det er en frossen ark, der holdes ved op til minus 80 grader Celsius, med redundant backup-strøm.

I tilfælde af at en af ​​disse arter uddør, og de sidste levende dele af dem er væk, vil fremtidige generationer stadig være i stand til at studere den genetiske og anden information, de efterlod.

Ved hjælp af denne bank udtog holdet flere steder i tarmene på 52 afdøde lemurer, herunder dværglemurer, ay-ayes, ruffede lemurer, bambuslemurer, brune lemurer, ringhalelemurer og sifakas.

En tur gennem en lemurs mave-tarmkanal er en rejse gennem et varieret landskab. Den lange, snoede rute fra maven gennem tyndtarmen til tyktarmen tjener adskillige funktioner, nemlig filtrering, fordøjelse, absorbering, afgiftning, fermentering.

Ikke alle lemur-tarme fungerer ens:Frugt-spisere, ligesom ruffede lemurer, har generelt korte, enkle indvolde. Hvis du strakte dem ud, ville de være fem gange deres kropslængde - ikke meget kortere end vores i forhold til kropsstørrelse. Bladædere som sifakas har mere komplekse mave-tarm-kanaler med relativt længere tyktarm og en bladgæringspose kaldet blindtarm. Deres indvolde er lemurmestrene - op til 16 gange kropslængden.

At have hele lemurer til at studere i stedet for bare at have poos gjorde det muligt for forskerne at prøve forskellige områder af tarmen for at finde ud af, hvilke typer mikrober der var til stede på hvert sted. De brugte genetisk sekventeringsteknologi til at identificere mikrober og sammenligne deres relative overflod på forskellige steder.

Ved at tage prøver langs fordøjelseskanalen fandt de ud af, at forskellige pletter langs denne lange, snoede vej har deres egne fællesskaber af bakterier, der udfører forskellige slags job. Det komplekse økosystem, der for eksempel lurer i en lemurs tyndtarm, er ikke det samme som det mikrobielle menageri, der slår lejr i deres tyktarm.

Niveauerne af biodiversitet varierede også. Maven understøtter mindre mikrobielt liv, fordi færre arter kan tåle dens sure fordøjelsessaft. Men hvis de øvre områder af tarmen er en have, er de nedre regioner mere som en tropisk regnskov. Omkring to dusin typer af bakterier var mere rigelige i blindtarmen og tyktarmen end andre steder. Lemurer med relativt længere nedre tarme er vært for de rigeste mikrobiomer for bedre at fermentere fiberrige fødevarer.

"Vi kunne sandsynligvis ikke have opdaget disse relationer uden et så omfattende sammenlignende datasæt," sagde McKenney.

"Denne form for lemurforskning kan virkelig kun udføres på Duke Lemur Center," sagde Greene. + Udforsk yderligere

Video:Hvordan lemurforskning kan hjælpe truede arter