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
В Соединенных Штатах продолжает бушевать «ядерная лихорадка»
Всё больше американских семей покупают индивидуальные бункеры на случай Третьей мировой войны....
На пороге открытия: ученые хотят вернуть воспоминания умерших
Теоретически возможно, а практически… читаем в статье....
Почему тысячи американцев сообщают о беспилотниках, а правительство США молчит?
В Штатах прямо сейчас происходит странная история в стиле «Секретных материалов»....
Ученые говорят: 2025 год может перевернуть наши представления о космосе
Перечень запланированных миссий заставляет затаить дыхание....
Какое инфекционное заболевание может стать проблемой №1 в 2025 году
Эксперты рассказали о самых возможных вариантах....
Бесплатное VPN-приложение продало десятки тысяч IP-адресов своих пользователей хакерам
Никогда такого не было, и вот опять…...
OpenAI подозревают в заговоре с целью убийства информатора
Неужели выступивший против бывших работодателей поплатился жизнью из-за того, что слишком много знал?...
Человек эволюционировал благодаря... особым микроорганизмам
Ученые выяснили, почему микробы в кишечнике предпочитают кормить мозг, а не тело....
Найдено слабое место неубиваемых микробов
Похоже, скоро инфекции будут лечить вообще без антибиотиков....
Данные о поездках 800 000 немецких автомобилей забыли зашифровать
Эксперты смогли отследить имена владельцев и их маршруты....
Что такое перцептеин: живая белковая система внутри клеток начала принимать решения
Забрезжили шансы на создание биологического ИИ....
Ученые рассказали, почему главные тайны золота скрыты… в соединениях серы
Правда, из-за этого исследователям пришлось схлестнуться не на шутку....
Новый гибкий материал стал кандидатом для строительства в космосе
Суть его — в правильном сложении....
Многие палестинцы уверены, что Google работает на Израиль
Американская компания все отрицает, но факты свидетельствуют против нее....
Новые препараты для похудения вредят костям и мышцам
Хотя и помогают избавиться от жира....
Робота-массажиста научили традиционным китайским приёмам
Но доверятся ли ему люди?...