Rodelinda, en Coquerels sifaka-lemur, mumsar på löv på Duke Lemur Center. Kredit:Lydia Greene
En djungel. En regnskog. En våtmark. En vildmark. Forskare har använt olika metaforer för att beskriva det komplexa, sammankopplade samhället av mikrober (de flesta av dem bakterier) som lever inuti din kropp, och överallt också.
Om man skulle räkna upp alla biljoner celler inifrån och ut så är vi mer bakterier än människor. Som tur är kanske inte mikroberna som gör ett mysigt hem inne i näsan, eller som klamrar sig fast vid dina tänder, inte samma som lever bakom ditt öra eller som förökar sig i naveln.
Detsamma gäller för våra avlägsna primatkusiner, lemurerna, särskilt i deras tarmar, säger forskarna Lydia Greene och Erin McKenney i en ny studie publicerad i Microbial Ecology .
Lemurer är beroende av tarmmikrober för att smälta sin lummiga kost, förklarar Greene, en forskare vid Duke Lemur Center. Mikrober i lemurernas mag-tarmkanalen hjälper till att jäsa växtfibrer, avgifta växternas kemiska försvar och syntetisera vitaminer och näringsämnen som lemurer inte kan göra för sig själva. Våra egna inälvor gör många av samma saker för oss.
Greene och McKenney studerar hur lemur-tarmbakterier formas av vad lemurer äter, hur de utvecklades och komplexiteten i vägen som mikrober färdas genom kroppen. De hoppas på att bättre förstå hur dessa mikroorganismer håller lemurer friska, eller – när de är i obalans – gör dem sjuka.
Forskare som gör den här typen av arbete lägger mycket tid på att samla bajs. Av goda skäl, säger McKenney, biträdande professor vid North Carolina State University. Forskare kan lära sig om lemurer genom vad de lämnar efter sig, och bajs kan samlas in upprepade gånger utan att skada djuren. Men för denna studie försökte teamet något annat, möjliggjort av en unik biobank:
När ett djur dör på Duke Lemur Center fastställer veterinärpersonal dödsorsaken, och blod- och vävnadsprover som kan vara viktiga för forskning eller utbildning samlas in och bevaras.
Idag innehåller samlingen tusentals prover, samlade under decennier från mer än två dussin arter av sällsynta och hotade primater, som centret lagrar i superkalla frysar i deras huvudkontor i North Carolina. Det är en frusen ark som hålls vid upp till minus 80 grader Celsius, med redundant reservkraft.
I händelse av att någon av dessa arter dör ut, och de sista levande delarna av dem är borta, kommer framtida generationer fortfarande att kunna studera den genetiska och annan information de lämnat efter sig.
Med hjälp av denna bank tog teamet prov på flera platser i tarmen på 52 avlidna lemurer, inklusive dvärglemurer, aye-ayes, ruffed lemurer, bambu lemurer, bruna lemurer, ring-tailed lemurer och sifakas.
En resa genom en lemurs mag-tarmkanalen är en resa genom ett varierat landskap. Den långa, vridna vägen från magen genom tunntarmen till tjocktarmen fyller många funktioner, filtrering, smältning, absorbering, avgiftning, jäsning.
Alla lemurtarmarna fungerar inte likadant:Fruktätare, som ruffade lemurer, har i allmänhet korta, enkla tarmar. Om du sträckte ut dem skulle de vara fem gånger sin kroppslängd – inte mycket kortare än vår, i förhållande till kroppsstorleken. Lövätare som sifakas har mer komplexa mag-tarmkanalen med relativt längre kolon och en lövjäsningspåse som kallas blindtarm. Deras tarmar är lemurmästarna – upp till 16 gånger kroppslängden.
Att ha hela lemurer att studera istället för att bara bajsa gjorde det möjligt för forskarna att prova olika regioner i tarmen för att ta reda på vilka typer av mikrober som fanns på varje plats. De använde genetisk sekvenseringsteknik för att identifiera mikrober och jämföra deras relativa förekomst på olika platser.
Vid provtagning längs matsmältningskanalen fann de att olika fläckar längs denna långa, slingrande väg har sina egna samhällen av bakterier som utför olika typer av jobb. Det komplexa ekosystemet som lurar i en lemurs tunntarm, till exempel, är inte detsamma som det mikrobiella menageriet som slår läger i tjocktarmen.
Nivåerna av biologisk mångfald varierade också. Magen stöder mindre mikrobiellt liv eftersom färre arter kan tolerera dess sura matsmältningssafter. Men om de övre delarna av tarmen är en trädgård, är de nedre regionerna mer som en tropisk regnskog. Ungefär två dussin typer av bakterier var rikligare i blindtarmen och tjocktarmen än på andra ställen. Lemurer med relativt längre lägre tarmar är värd för de rikaste mikrobiomen, för att bättre jäsa fiberrik mat.
"Vi hade förmodligen inte kunnat upptäcka dessa samband utan en så omfattande jämförande datauppsättning," sa McKenney.
"Den här typen av lemurforskning kan egentligen bara göras på Duke Lemur Center," sa Greene. + Utforska vidare
