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
3700-летний вирус, спрятанный в средневековых книгах, только что убил 500 тысяч животных
Сколько еще патогенов дремлет в библиотечных хранилищах Европы и России, точно не скажет ни один ученый...
«Этого не должно происходить»: что ученые нашли в облаках Венеры
Там возможны абсолютно другие, просто невероятные формы жизни. И эксперименты это доказали...
Молилась и убивала: какой диагноз ставят Салтычихе психиатры и психологи?
Ученые говорят: феномен жестокости самой страшной помещицы России разгадан, но......
Супервспышка-1947: тогда Земля избежала триллиона бомб. Но успокоилось ли Солнце?
Астрофизики говорят, что нам очень повезло со звездой. Но шансы на глобальную катастрофу все-таки есть...
Карта 1587 года и Ноев ковчег: почему место совпало с раскопками на Арарате?
Длина «судна», кстати, тоже совпала, и это не может не настораживать...
«Выстрел» прямо в Землю: астрономы обнаружили черную дыру, выбрасывающую струю в сторону нашей планеты
Ученые рассказали, как это поможет разгадать важную космическую тайну...
Камчатка 1000 лет назад: археологи заглянули в исчезнувший мир из космоса
Предков этих людей изгнало мощное извержение вулкана, но через столетия они вернулись в родные земли...
Жизнь за пределами Земли: что рассказала ученым межзвездная комета 3I/ATLAS?
Объект настолько древний, что его возраст крайне сложно представить. И это не единственная загадка пришельца из глубокого космоса...
Нашли тайную комнату в гробнице Тутанхамона: почему там может быть Нефертити?
Если гипотеза подтвердится, это будет крупнейшее археологическое открытие современной эпохи...
Астрономы поймали сигнал из космоса: пришельцы или помеха?
И почему главная проблема в том, что мы мастерски сами себе мешаем за пределами Земли?...
928 разбросанных костей в Гёбекли-Тепе: спустя 30 лет раскопок тайна древнейшего храма наконец-то раскрыта
Однако археологи признаются: от открытия им проще не стало. Напротив, все еще больше запуталось...
Черная смерть — двигатель прогресса: как эпидемия чумы в корне поменяла ход истории в Европе
Неожиданно: книгопечатание, отмена крепостного права, раскол западного христианства — это лишь немногие последствия пандемии...
Тихий океан стал вести странно: молодая вода быстро стареет, а старая, наоборот, молодеет. В чем причина?
Особенно страдает северная часть океана. Но и есть хорошая новость...
Поделили Москву на «зоны влияния»: генетики рассказали, как живут крысиные «народы» столицы
Почему московские грызуны оказались «неуязвимыми мутантами» и зачем им реки для жизни?...
Таинственные пещерные иероглифы в Мексике раскрывают давно потерянную письменность
Оказалось, что разгадки лучше всего искать не в городах, а на склонах гор в глуши...
Земля... это космическая марионетка: оказалось, что Солнце и Луна могут трясти планету сутками
Сейсмологи рассказали, что наблюдения за космическими приливами, поможет предсказывать мегаземлетрясения, цунами и даже извержения вулканов...