Кишкові мікроби як двигун еволюції людського мозку

Нові дослідження показують, що кишкові мікроби, які підвищують виробництво метаболічної енергії, могли відіграти вирішальну роль в еволюції великого мозку у людей та інших приматів.

Науковці з Північно-Західного університету продемонстрували, що кишкові мікроби приматів із великим мозком (людей та білочих мавп) впливають на підвищення рівня енергії у мишей, які стали носіями цих мікробів. Ці миші мали вищий рівень виробництва глюкози, основного джерела палива для мозку, ніж миші з мікробами приматів із меншим мозком, таких як макаки. Дослідження вперше підтверджує, що мікробіом кишечника може адаптуватися до енергетичних потреб мозку, сприяючи еволюційному розвитку великого мозку.

Мозкова тканина є енергетично найвитратнішою в організмі, тому розвиток великого мозку у предків людини вимагав суттєвих адаптацій у метаболізмі. У лабораторному експерименті дослідники перенесли кишкові мікроби від трьох видів приматів до стерильних мишей. Результати показали, що миші, які отримали мікроби від людей або білочих мавп, мали вищий енергетичний обмін і споживали більше їжі, але накопичували менше жиру. Це свідчить, що енергія, яка зазвичай зберігається у вигляді жирових запасів, використовувалася для виробництва глюкози, критично важливої для функціонування мозку.

Результати дослідження відкривають нові перспективи в розумінні того, як еволюціонувала здатність людського організму забезпечувати високі енергетичні потреби мозку. Науковці виявили, що подібні зміни у кишкових мікробах відбувалися незалежно у приматів із великим мозком, незважаючи на те, що люди та білочі мавпи не є близькими еволюційними родичами. Це підтверджує гіпотезу, що розмір мозку є ключовим фактором у формуванні метаболічно активного мікробіому.

Ці висновки також демонструють важливість кишкових мікробів як еволюційного механізму, здатного модифікувати енергетичний обмін для адаптації до нових потреб організму. Дослідження створює підґрунтя для майбутніх експериментів із мікробами інших приматів, а також для вивчення біохімічних сполук, які вони виробляють. Це може допомогти краще зрозуміти еволюцію не лише великих мозків, але й інших ключових фізіологічних рис.