Każdej wiosny ciężarne samice Leptonycteris yerbabuenae ruszają na północ. Przed nimi około 1000 kilometrów wędrówki przez Meksyk w kierunku pustyni Sonora. Zmienia się krajobraz, zmienia się dostępny pokarm. Ale nietoperz zabiera w tę podróż coś jeszcze – całe mnóstwo niewidocznych pasażerów.
To mikroorganizmy żyjące w jego przewodzie pokarmowym. Razem tworzą mikrobiom jelitowy. Badaczy zainteresowało, jak wygląda ta niewidoczna społeczność u nietoperzy znajdujących się w różnych miejscach na trasie ich migracji.
Materiału do porównań mieli sporo. Zebrali próbki kału od 520 nietoperzy, a po kontroli jakości do dalszych analiz wykorzystali 487. Próbki pochodziły z trzech miejsc w Meksyku: Chamela i Coquimatlán w suchych lasach oraz Pinacate na pustyni Sonora. Na podstawie materiału genetycznego obecnego w kale sprawdzano, jakie bakterie występują w przewodzie pokarmowym zwierząt.
Między tymi miejscami różnił się także dostępny pokarm. W suchych lasach nietoperze mogły korzystać z bardziej zróżnicowanych zasobów roślinnych, natomiast na pustyni ich dieta była silniej związana z kwitnącymi kaktusami kolumnowymi.
I właśnie w jelitach pojawił się ślad tych różnic.
Badacze stwierdzili różnice w różnorodności mikrobiomu między badanymi miejscami i biomami. Nie oznacza to jednak, że po dotarciu na północ cały mikrobiom nietoperzy stawał się zupełnie inny.
W obu środowiskach dominowały te same dwie duże grupy bakterii. Firmicutes stanowiły około 56–66 procent, a Proteobacteria około 25–30 procent mikrobiomu. Zmieniały się natomiast proporcje niektórych konkretnych bakterii. Pewne elementy tej niewidocznej społeczności były więc podobne, inne różniły się między badanymi miejscami.
Tu trzeba jednak uważać z wnioskami. Naukowcy nie wypuścili nietoperzy z małymi plecakami GPS i nie pobierali próbek od tych samych osobników co kilkaset kilometrów. Badali zwierzęta w różnych miejscach na trasie migracji. Nie można więc powiedzieć, że za obserwowane różnice odpowiadała wyłącznie zmiana diety. Wraz z miejscem zmieniały się także warunki środowiskowe, a badanie nie pozwalało eksperymentalnie oddzielić wszystkich tych czynników. Wyniki wskazują raczej, że znaczenie mogły mieć zarówno różnice w dostępnych zasobach pokarmowych, jak i geografia oraz lokalne warunki środowiska.
Historia bakterii żyjących w nietoperzach robi się jeszcze ciekawsza, kiedy spojrzymy na nie na tle innych zwierząt.
Song i współpracownicy (2020) porównali mikrobiomy ponad 900 gatunków kręgowców, w tym 315 gatunków ssaków i 491 gatunków ptaków. I nietoperze trochę wymknęły się typowemu ssaczemu schematowi.
U większości nielatających ssaków skład mikrobiomu jelitowego jest dość wyraźnie związany z tym, co zwierzę je, oraz z jakimi gatunkami jest spokrewnione. U nietoperzy zależności te były słabsze. Pod tym względem bardziej przypominały ptaki niż inne ssaki. Nie oznacza to, że ptaki i nietoperze mają takie same mikrobiomy. Podobieństwo dotyczy przede wszystkim tego, jak słabo ich skład wiąże się z dietą i pokrewieństwem gospodarza.
Dlaczego nietoperz i ptak, mimo że dzieli je ogromna historia ewolucyjna, mają pod tym względem coś wspólnego?
Jednym z możliwych tropów jest latanie. Ptaki i nietoperze wykształciły aktywny lot niezależnie od siebie. Autorzy pracy wskazują, że fizjologiczne przystosowania związane z lotem mogły mieć znaczenie także dla mikrobiomu przewodu pokarmowego. To jednak hipoteza, a nie dowód na to, że właśnie lot odpowiada za obserwowane podobieństwa.
Wracamy więc do Leptonycteris yerbabuenae. Nietoperz leci przez Meksyk około tysiąca kilometrów. Zmieniają się miejsca, w których żeruje, dostępny pokarm i otaczające go środowisko. A w jego jelitach przez cały ten czas istnieje jeszcze jeden, niewidoczny świat – częściowo zmienny, ale zachowujący też pewne wspólne cechy.
Nietoperz rzeczywiście nie podróżuje sam.
Tekst Jolanta Węgiel Ogólnopolskie Towarzystwo Ochrony Nietoperzy
Fot: Autorstwa U.S. Fish and Wildlife Service Headquarters – Leptonycteris curasoae, lesser long-nosed bat, Domena publiczna, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=30722674
Źródła
Víquez-R., L. i in. (2021). A Faithful Gut: Core Features of Gastrointestinal Microbiota of Long-Distance Migratory Bats Remain Stable despite Dietary Shifts Driving Differences in Specific Bacterial Taxa. Microbiology Spectrum, 9(3), e01525-21. DOI: 10.1128/Spectrum.01525-21.
Song, S. J. i in. (2020). Comparative Analyses of Vertebrate Gut Microbiomes Reveal Convergence between Birds and Bats. mBio, 11(1), e02901-19. DOI: 10.1128/mBio.02901-19.
