ייתכן שהמוח האנושי קיבל דחיפה אנרגטית מחיידקי מעיים. (לאונלו קלווטי/Stocktrek Images/Getty Images Plus)
ייתכן שהחיידקים החיים במעיים שלנו עזרו לבני אדם לגדל מוחות גדולים יותר. ניסויים במעבדה גילו שמיקרוביומי מעיים אנושיים מתמקדים בייצור אנרגיה כדי להזין את המוח שלנו, במקום אחסון כמו אצל בעלי חיים אחרים.
"מה שקורה במעיים עשוי להיות למעשה הבסיס שאיפשר למוח שלנו להתפתח לאורך זמן אבולוציוני", האנתרופולוגית קתרין אמאטו מאוניברסיטת נורת'ווסטרןסיפרגרייסי אבדי ב-BBC Science Focus.
רקמת המוח יקרה מבחינה מטבולית, ולכן הגוף שלנו היה צריך לעבור שורה של שינויים כדי לספק את איברי החשיבה הגדולים יותר שלנו. החוקרים היו סקרנים לראות איזה תפקיד היו עשויים למלא החיידקים המועילים שחיים במעיים שלנו בתמורות אלו.
"אנחנו יודעים שקהילת החיידקים החיים במעי הגס יכולה לייצר תרכובות המשפיעות על היבטים של הביולוגיה האנושית - למשל, לגרום לשינויים בחילוף החומרים שיכולים להוביל לעמידות לאינסולין ולעלייה במשקל."אומראמאטו.
"השונות במיקרוביוטה של המעי היא מנגנון שלא נחקר בו חילוף החומרים של פרימטים יכול להקל על דרישות אנרגטיות שונות של המוח."
אמאטו ועמיתיו זרעו לעכברים 'נטולי חיידקים' עם המיקרוביום של שלושה פרימטים שונים כדי להשוות את השפעתם. העכברים קיבלו חיידקי מעיים מבני אדם (איש חכם), קופי סנאי (סאימירי בוליביאני), ומקוקים (מקוק מולטו), ולאחר מכן נבדקו עם בדיקות קבועות של משקל, תפקודי כבד, אחוזי שומן וגלוקוז בצום.
גם בני אדם וגם קופי סנאי מסווגים כ'מתעדפים את המוח', ובסופו של דבר יש מוח גדול יחסית לגודל גופם כמבוגרים. למקוקים בינתיים יש מוח קטן בהרבה ביחס לגודל גופם.
לעכברים שחוסנו עם המיקרוביום של המעי האנושי היו הגלוקוז הגבוה ביותר בצום, רמות הטריגליצרידים הגבוהות ביותר, רמות הכולסטרול הנמוכות ביותר, וגם חוו את העלייה הנמוכה ביותר במשקל. זה מצביע על כך שהמיקרוביום של המעי האנושי מעדיף ייצור מארח של סוכר מזין מוח על פני אגירת אנרגיה בשומנים.
בעוד שההבדלים הללו בין העכברים שחוסנו במיקרוביום האנושי וכל הפרימטים האחרים היו צפויים, ההבדלים הגדולים ביותר נראו בין שני המינים בעלי המוח הגדול (בני האדם וקופי הסנאים) לבין המקוקים בעלי המוח הקטן.
למרות היותם קרובים רק אלינו, לקופי הסנאי יש חיידקים שגם שינו את חילוף החומרים המארח שלהם כדי לתעדף גם שימוש וייצור אנרגיה, בעוד שאלו מהמקאקים קידמו במקום אחסון אנרגיה ברקמת השומן.
"ממצאים אלו מצביעים על כך שכאשר בני אדם וקופי סנאי שניהם בנפרד פיתחו מוחות גדולים יותר, הקהילות המיקרוביאליות שלהם השתנו בדרכים דומות כדי לעזור לספק את האנרגיה הדרושה."מסביראמאטו.
אז פיתוח ותחזוקה של רקמת המוח היקרה שלנו אולי דרש את עזרת הסימביוטים הקטנים של המעיים שלנו.
מחקר קודםהראה שיש חילופין בין צמיחת המוח והגוף בתוך ובין מיני יונקים. זה נראה גם במהלך ההתפתחות האנושית. הממצאים החדשים של אמאטו והצוות תומכים גם בחילוץ המוצע הזה.
"אצל בני אדם, שינויים התפתחותיים בדרישות האנרגיה של המוח משתנים באופן הפוך לשינויים בקצב הגדילה בין ינקות להתבגרות, כאשר קצב הצמיחה האיטי ביותר ותקופת השומן של מחזור החיים חופפים לשיא השימוש באנרגיה המוחית במהלך החיים באמצע הילדות", הצוותלכתוב בנייר שלהם.
מחקר זה פורסם בגנומיקה מיקרוביאלית.
