Человек эволюционировал благодаря... особым микроорганизмам
Существует большая вероятность, что именно микробы, обитающие в нашем кишечнике, сыграли ключевую роль в развитии человеческого мозга. Последние научные исследования показали: кишечный микробиом человека «заточен» на то, чтобы производить энергию, которая питает мозг. У многих других видов животных энергия просто уходит в запас.
— Кэтрин Амато, антрополог, Северо-Западный университет (Чикаго, США).
По словам ученой, мозг — это главный потребитель энергии в организме. Когда он интенсивно работает, то требует огромных ресурсов. Чтобы поддержать такой мощный и энергоемкий орган, наше тело было просто обязано пройти через массу изменений и метаморфоз. Поэтому исследователи очень хотели узнать, какую же роль сыграли в этих преобразованиях полезные бактерии, населяющие наш кишечник.

Набор бактериальной флоры толстой кишки человека
Интересный факт: общая масса кишечных бактерий человека может варьироваться, но обычно их вес оценивается в пределах от 1 до 2 кг.
При этом средняя масса человеческого мозга составляет примерно 1300–1400 г у взрослого. У мужчин мозг, как правило, несколько тяжелее, чем у женщин, но, как говорит медицина, это никак не связано с умственными способностями.
— Амато.
Чтобы проверить свои догадки, Амато и ее команда провели эксперимент. Ученые ввели «стерильным» мышам микробиомы трех разных приматов — человека (Homo sapiens), игрунки (Saimiri boliviensis) и макаки (Macaca mulatta). Затем ученые внимательно следили за изменениями в весе, работе печени, уровне жировой ткани и концентрации глюкозы натощак у каждой группы мышей.

Боливийский саймири
Здесь следует отметить, что и человек, и игрунка принадлежат к группе «приоритетных видов». Они отличаются большим размером мозга по отношению к телу во взрослой жизни. Что касается макак, то мозг у этих обезьян значительно меньше, если сравнивать с общим телосложением.
В итоге оказалось, что после «пересадки» человеческого микробиома уровень триглицеридов был максимальным, холестерин — минимальным, а прибавка в весе оказалась самой скромной.
Примечание: триглицериды — это основной тип жиров в организме, состоят из глицерина и трех молекул жирных кислот. Триглицериды служат важным источником энергии для клеток, особенно когда уровень глюкозы в крови низок, например, между приемами пищи или при голодании.
Все это указывает на то, что человеческий кишечный микробиом ориентирован на выработку глюкозы для питания мозга, а не на накопление энергии в форме жировых запасов.
Хотя такие отличия между мышами с человеческим микробиомом и другими приматами ожидались, наиболее заметная разница проявилась между видами с крупным мозгом (люди и игрунки) и макаками, обладающими меньшим мозгом.
Несмотря на то, что современные люди и игрунки — весьма дальние родственники, у последних тоже есть микробы, похожие на наши. Они также отдают приоритет на получение и расходование энергии, в то время как у макак микроорганизмы помогают накапливать энергию в виде жира.
— Амато.
Отсюда следует, что для роста и функционирования нашего сложного и энергозатратного мозга просто необходима поддержка полезных бактерий, живущих в кишечнике. Иначе интеллекта не будет.

Прежде всего наш кишечник работает именно на мозг
Предыдущие научные работы уже выявили, что у разных видов млекопитающих рост мозга часто идет в ущерб росту тела. Это связано с тем, что организм вынужден распределять ограниченное количество энергии между этими процессами.
То же самое происходило и в ходе эволюции человека. Новые открытия команды Амато подтверждают этот вывод, показывая, что развитие большого мозга требует значительных энергетических затрат, которые должны компенсироваться за счет других функций организма.
— Амато.
Микробы — двигатель прогресса
Как оказалось, процессы в кишечнике могли быть тем самым фундаментом, на котором наш мозг не только значительно вырос в размерах, но и усовершенствовался в процессе эволюции
— Кэтрин Амато, антрополог, Северо-Западный университет (Чикаго, США).
По словам ученой, мозг — это главный потребитель энергии в организме. Когда он интенсивно работает, то требует огромных ресурсов. Чтобы поддержать такой мощный и энергоемкий орган, наше тело было просто обязано пройти через массу изменений и метаморфоз. Поэтому исследователи очень хотели узнать, какую же роль сыграли в этих преобразованиях полезные бактерии, населяющие наш кишечник.

Набор бактериальной флоры толстой кишки человека
Интересный факт: общая масса кишечных бактерий человека может варьироваться, но обычно их вес оценивается в пределах от 1 до 2 кг.
При этом средняя масса человеческого мозга составляет примерно 1300–1400 г у взрослого. У мужчин мозг, как правило, несколько тяжелее, чем у женщин, но, как говорит медицина, это никак не связано с умственными способностями.
Известно, что микробы, живущие в нашем толстом кишечнике, производят вещества, способные влиять на многие процессы в нашем организме. К примеру, микроорганизмы могут изменять обмен веществ таким образом, что возникает устойчивость к инсулину и увеличивается вес.
Эти изменения в составе кишечной микрофлоры представляют собой малоизученный механизм, хотя благодаря ему организм приматов адаптируется под разные энергетические запросы мозга
Эти изменения в составе кишечной микрофлоры представляют собой малоизученный механизм, хотя благодаря ему организм приматов адаптируется под разные энергетические запросы мозга
— Амато.
Энергия для мозга
Чтобы проверить свои догадки, Амато и ее команда провели эксперимент. Ученые ввели «стерильным» мышам микробиомы трех разных приматов — человека (Homo sapiens), игрунки (Saimiri boliviensis) и макаки (Macaca mulatta). Затем ученые внимательно следили за изменениями в весе, работе печени, уровне жировой ткани и концентрации глюкозы натощак у каждой группы мышей.

Боливийский саймири
Здесь следует отметить, что и человек, и игрунка принадлежат к группе «приоритетных видов». Они отличаются большим размером мозга по отношению к телу во взрослой жизни. Что касается макак, то мозг у этих обезьян значительно меньше, если сравнивать с общим телосложением.
В итоге оказалось, что после «пересадки» человеческого микробиома уровень триглицеридов был максимальным, холестерин — минимальным, а прибавка в весе оказалась самой скромной.
Примечание: триглицериды — это основной тип жиров в организме, состоят из глицерина и трех молекул жирных кислот. Триглицериды служат важным источником энергии для клеток, особенно когда уровень глюкозы в крови низок, например, между приемами пищи или при голодании.
Все это указывает на то, что человеческий кишечный микробиом ориентирован на выработку глюкозы для питания мозга, а не на накопление энергии в форме жировых запасов.
Хотя такие отличия между мышами с человеческим микробиомом и другими приматами ожидались, наиболее заметная разница проявилась между видами с крупным мозгом (люди и игрунки) и макаками, обладающими меньшим мозгом.
Несмотря на то, что современные люди и игрунки — весьма дальние родственники, у последних тоже есть микробы, похожие на наши. Они также отдают приоритет на получение и расходование энергии, в то время как у макак микроорганизмы помогают накапливать энергию в виде жира.
Сложная пропорция
Эти данные свидетельствуют о том, что в процессе независимого развития крупного мозга у людей и игрунок их микробные сообщества эволюционировали похожим образом. Только такие изменения смогли обеспечить необходимый приток энергии
— Амато.
Отсюда следует, что для роста и функционирования нашего сложного и энергозатратного мозга просто необходима поддержка полезных бактерий, живущих в кишечнике. Иначе интеллекта не будет.

Прежде всего наш кишечник работает именно на мозг
Предыдущие научные работы уже выявили, что у разных видов млекопитающих рост мозга часто идет в ущерб росту тела. Это связано с тем, что организм вынужден распределять ограниченное количество энергии между этими процессами.
То же самое происходило и в ходе эволюции человека. Новые открытия команды Амато подтверждают этот вывод, показывая, что развитие большого мозга требует значительных энергетических затрат, которые должны компенсироваться за счет других функций организма.
Замечено, что у человека потребление энергии мозгом в процессе развития находится в обратной пропорции со скоростью роста. Чем больше энергии уходит на мозг, тем медленнее растет тело и накапливается жир. Особенно эта тенденция заметна в период среднего детства
— Амато.
- Дмитрий Алексеев
- freepik.com, wikipedia.org
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
Еще раз об убийстве Андрея Боголюбского: что рассказали кости погибшего князя?
Профессор судебной медицины поправил историков и выявил неточности древних летописей...
Древнеримский артефакт переписывает историю Америки: Колумб был не первым?
Почему находка из индейской могилы почти 100 лет вызывает ожесточенные споры среди археологов и историков?...
Раскрыта главная тайна антарктического льда: ученые узнали, как и кем была взломана природная защита Шестого континента
Похоже, той Антарктиде, которую мы знаем, приходит конец. Впрочем, это не точно...
Тайна гибели сибирского «Титаника»: почему некоторые детали катастрофы 1921 года неизвестны даже сейчас?
Поразительно, но тогда судьи единогласно оправдали капитана парохода. Так кто же тогда был виновником этого страшного происшествия?...
ФСБ рассекретило часть архивов Александра Вадиса, генерала «Смерш»: как советская контрразведка переиграла немцев на Курской дуге. И не только
Историки говорят: по биографии этого смершевца можно запросто снять несколько остросюжетных боевиков...
Жители Анд переписали свою ДНК: почему горные индейцы пьют ядовитую воду, но чувствуют себя при этом хорошо?
По словам ученых, эволюция сделала красивый и хитрый ход. И это не иммунитет к токсинам, а нечто другое, более интересное...
Ядерный взрыв на Луне: для чего советские ученые хотели провести такой грандиозный эксперимент?
Зачем России атомный реактор на Луне и как он поможет нам добраться до Венеры?...
Почему загадочный объект на Марсе — «копия» древнеегипетской пирамиды?
Что стоит за самой таинственной структурой на Красной планете? Эксперты дают объяснения, но стоит ли им верить?...
Почему эти меры не спасут Антарктиду: пять проектов по спасению ледников оказались провалом
Эксперт жестко проанализировал самые популярные программы по сохранению льда на Шестом континенте. Увы, они оказались невыполнимой фантастикой, причем опасно...