Серьезно, если задуматься, нет очевидных причин, почему самцы млекопитающих не могут кормить своих детенышей молоком. У мужчин есть грудные железы, хотя обычно и недоразвитые. Этот, казалось бы, простой вопрос давно волнует эволюционных биологов. Грудные железы самцов, например, у бурых крыланов (Dayacopterus spadiceus), дают молоко. Чем же остальные мужики у млекопитающих хуже?
В новой работе в журнале Nature Communications ученые предлагают неожиданный (для меня точно) ответ на этот вопрос. Они полагают, что дело в микробах, которые передаются от родителей потомству через молоко.
Молоко - это не просто питательная жидкость, но и сложная экосистема со множеством микроорганизмов: бактериями, грибками и вирусами. Эти микроорганизмы составляют молочный микробиом, который сильно влияет на то, каким будет микробиом кишечника новорожденного.
Такая "вертикальная" передача микробов через грудное молоко почти гарантирует, что микроорганизмы, успешно служившие родителям, будут полезны и детям. Но если вдруг в молоке появятся вредные микробы, то и они могут передаться потомству, что потенциально опасно для всей популяции.
Исследователи использовали математические модели, чтобы показать, что двусторонняя вертикальная передача (то есть от обоих родителей) позволяет вредным микробам легче проникать в популяции хозяев. А однородительская вертикальная передача оказывается безопаснее, действуя как своеобразное "сито" для микробов.
Когда новый микроб впервые появляется в популяции, большинство спариваний хозяев, несущих этот микроб, происходит с неинфицированными особями. При двусторонней передаче микроб передается, если он есть у любого из родителей. Это дает микробу двукратное репродуктивное преимущество и позволяет ему быстро распространиться в популяции. Однородительская передача лишает микроб такого преимущества.
У плацентарных млекопитающих передача микробов происходит в основном во время родов, поэтому дальше передача молочного микробиома безопаснее, если она остается материнской. Это помогает избежать распространения потенциально вредных микроорганизмов.
Таким образом, объясняют ученые, живорождение и опасность двусторонней передачи молочного микробиома вместе создают эволюционное давление против лактации у самцов плацентарных млекопитающих.
Вроде бы разобрались, но как быть тогда бурыми крыланами, у которых самцы кормят своим молоком?
Ученые полагают, что это может быть связано с особенностями микробиома этих животных, который больше похож на микробиом птиц, чем у других млекопитающих. То есть это может быть связано с адаптациями к полету: например, меньше кишечник, меньше микробная биомасса и более аэробные условия в самом кишечнике. Если кишечный микробиом менее важен для этих животных, это могло бы ослабить давление отбора против лактации у самцов.
👾 Подписаться на SciOne 👾
#новости #биология #микробиология #бактерии #микробиом #здоровье
В новой работе в журнале Nature Communications ученые предлагают неожиданный (для меня точно) ответ на этот вопрос. Они полагают, что дело в микробах, которые передаются от родителей потомству через молоко.
Молоко - это не просто питательная жидкость, но и сложная экосистема со множеством микроорганизмов: бактериями, грибками и вирусами. Эти микроорганизмы составляют молочный микробиом, который сильно влияет на то, каким будет микробиом кишечника новорожденного.
Такая "вертикальная" передача микробов через грудное молоко почти гарантирует, что микроорганизмы, успешно служившие родителям, будут полезны и детям. Но если вдруг в молоке появятся вредные микробы, то и они могут передаться потомству, что потенциально опасно для всей популяции.
Исследователи использовали математические модели, чтобы показать, что двусторонняя вертикальная передача (то есть от обоих родителей) позволяет вредным микробам легче проникать в популяции хозяев. А однородительская вертикальная передача оказывается безопаснее, действуя как своеобразное "сито" для микробов.
Когда новый микроб впервые появляется в популяции, большинство спариваний хозяев, несущих этот микроб, происходит с неинфицированными особями. При двусторонней передаче микроб передается, если он есть у любого из родителей. Это дает микробу двукратное репродуктивное преимущество и позволяет ему быстро распространиться в популяции. Однородительская передача лишает микроб такого преимущества.
У плацентарных млекопитающих передача микробов происходит в основном во время родов, поэтому дальше передача молочного микробиома безопаснее, если она остается материнской. Это помогает избежать распространения потенциально вредных микроорганизмов.
Таким образом, объясняют ученые, живорождение и опасность двусторонней передачи молочного микробиома вместе создают эволюционное давление против лактации у самцов плацентарных млекопитающих.
Вроде бы разобрались, но как быть тогда бурыми крыланами, у которых самцы кормят своим молоком?
Ученые полагают, что это может быть связано с особенностями микробиома этих животных, который больше похож на микробиом птиц, чем у других млекопитающих. То есть это может быть связано с адаптациями к полету: например, меньше кишечник, меньше микробная биомасса и более аэробные условия в самом кишечнике. Если кишечный микробиом менее важен для этих животных, это могло бы ослабить давление отбора против лактации у самцов.
👾 Подписаться на SciOne 👾
#новости #биология #микробиология #бактерии #микробиом #здоровье
Nature
Maternal transmission as a microbial symbiont sieve, and the absence of lactation in male mammals
Nature Communications - Lactation allows vertical microbiome transmission from the parent to the offspring in mammals. Here, the authors create a mathematical model to argue that uniparental...