腸道菌的真空地帶：食草毛毛蟲腸道內沒有？

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《轉》譯

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有一個心理醫生曾分享了一位患者的想法：細菌相對於人類擁有更加充裕的進化時間，它們的進化程度必定遠遠超過人類，因此當今的世界事實上是細菌才是統治者，人類只是細菌藉以寄宿，提供能量的場所，細菌可以強大到輕而易舉讓人類手足無措，沒有細菌的幫助我們連消化這一小事都難以完成。

雖然他的想法十分極端，但如今單是人體微生物的力量我們就已經無法忽視。曾有科學家表示包括人類在內的幾乎全部哺乳動物都不能離開微生物而獨立地健康生活。這些腸道居民在幫助我們分解食物同時也能夠在很大程度上幫助對多種致病微生物進行打擊。

事實並非如此

但是，一項最新的研究表明，雖然一些包括毛毛蟲在內的生物體內沒有任何腸道菌，但是它們仍然可以健康地生長和生活。基於這個發現，科學家把注意力集中在了以更廣泛形式與這些宿主實現共生的其他微生物身上。

美國科羅拉多大學Boulder分校進化生態學家Tobin Hammer對124種美洲野生毛蟲腸道的微生物進行了特徵測序。這項研究對應的文章上傳在BioRxiv預印伺服器中。

雖然在多種毛蟲的腸道菌群中並未發現預想中的菌種，但研究人員仍然認為那些益生菌正以一種更為宏觀和統協的方式實現著與其宿主的共同進化。

食草毛毛蟲的神秘消化體系

在這項研究之前，先前的研究曾對毛蟲腸道中微生物的缺失進行了闡明。但從未有任何研究像Hammer課題組一樣對超過100中毛蟲進行了如此細緻的研究。

毛蟲是全世界數量最多的草食動物之一。全球目前大約有18萬種已知的毛蟲種類。如果這些毛蟲不像其他草食哺乳動物一樣依賴大量的腸道微生物來幫助他們分解食物，那麼他們所依賴的一定是一個更加神秘且迷人的消化和共生體系。

值得思考：動物與腸道微生物的關係

除了Hammer，加州大學聖地亞哥分校博士後Jon Sanders也曾對微生物及其宿主的共同演化進行了研究。Sanders在秘魯螞蟻中發現，一些地面棲息物種似乎完全缺乏腸道微生物菌群。

同時，昆士蘭學者Matan Shelomi也花了幾年的時間來研究食草棒蟲（Phasmatoda）的腸道微生物。他發現這些昆蟲的腸道內事實上並沒有什麼可以拿得出手的微生物。後來，他發食草棒蟲可以表達一種早就被全球昆蟲完全丟掉的基因來分解果膠與植物細胞壁中發現的另一種纖維素。儘管遭受了巨大的非議，但Shelomi最終仍然發表了他的研究。

除此之外，一些相對更為高等的脊椎動物也可能沒有腸道微生物。 「有趣的是，我曾經也聽說過有些科學家在某種鳥類和魚類的腸道中也沒有找到什麼微生物。」Hammer說。

雖然只有少數已發表的研究指出動物腸道中無微生物的這一現實。但現包括Hammer與Shelomi在內的很多科學家卻仍然堅持將會有越來越多的生物被證實與腸道微生物沒有什麼關係，同時，這些研究也將促使科學家們將更多的經歷投入動物與微生物更為宏觀的共生系統中，在更加精確揭示自然奧秘的過程中找出一條最好的共生微生物研究與應用道路。

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