人體內細菌細胞的數量至少是人體細胞的10倍。這個統稱為微生物組的群落可能在調節肥胖、哮喘和過敏的風險中發揮作用。現在一些研究人員想知道,微生物組是否可能在更關鍵的過程中發揮作用:配偶選擇,並最終影響進化。
微生物組可能發揮這種關鍵作用的最佳證據來自對昆蟲的研究。特拉維夫大學的尤金·羅森伯格領導的2010年實驗發現,用不同飲食餵養果蠅會改變它們的配偶選擇:這些果蠅只會與食用相同飲食的其他果蠅交配。一劑抗生素消除了這些偏好——果蠅又開始不考慮飲食而交配——這表明是飲食引起的腸道微生物變化,而不是單純的飲食,推動了這種變化。
為了確定腸道微生物是否會影響生物體的壽命及其繁殖能力,範德堡大學遺傳學家塞思·博登斯坦和他的同事給白蟻Zootermopsis angusticollis和Reticulitermes flavipes服用了抗生素利福平。這項於2011年7月發表在《應用與環境微生物學》上的研究發現,抗生素處理的白蟻在治療後腸道細菌多樣性降低,產卵也明顯減少。博登斯坦認為,某些有益微生物的減少(其中一些微生物有助於消化和營養吸收)導致白蟻營養不良,繁殖能力下降。
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這些研究是進化生物學家日益增長的共識的一部分,即人們不能再將生物體的基因與其共生細菌的基因分開。它們都是一個單一的“全基因組”的一部分。
羅森伯格說:“長期以來,微生物學一直與植物學和動物學分離,但所有動植物都與數百萬或數十億的微生物相關聯。你必須關注全基因組才能理解動植物。”換句話說,自然選擇的力量會對植物或動物及其全部微生物施加壓力。博登斯坦的研究支援了這一觀點,他表明,某些黃蜂物種之間的進化距離越近,它們的微生物群落的相似性就越高。
研究人員認為,微生物組對於人類進化也至關重要。博登斯坦說:“鑑於微生物組在人類適應(如消化、嗅覺和免疫系統)方面的重要性,人類微生物組很可能對物種形成產生影響。可以說,微生物群與基因一樣重要。”