การกำจัดแบคทีเรียในตัวต่อช่วยลูกผสมจากความตาย
SNOWBIRD, Utah — สล็อตแตกง่าย จุลินทรีย์จำนวนนับพันล้านตัวที่อยู่ภายในสิ่งมีชีวิตที่ใหญ่กว่า อาจเป็นส่วนที่มองข้ามไป แต่เป็นส่วนสำคัญของสิ่งที่แบ่งสิ่งมีชีวิตขนาดใหญ่ออกเป็นสายพันธุ์
ตัวต่ออัญมณี 2 สายพันธุ์ ( Nasonia giraultiและN. vitripennis ) ส่วนใหญ่แยกจากกัน เนื่องจากตัวอ่อนเพศผู้ส่วนใหญ่ตายเมื่อสายพันธุ์ผสมข้ามพันธุ์ Seth Bordenstein จาก Vanderbilt University ใน Nashville กล่าว นักชีววิทยากล่าวโทษการตายดังกล่าวมาช้านานเนื่องจากความไม่ลงรอยกันของ DNA ที่ร้ายแรง ทว่าการใช้ยาปฏิชีวนะเพื่อฆ่าแบคทีเรียในลำไส้ในลูกผสมที่คาดว่าจะถึงวาระช่วยชีวิตได้หลายคน เขารายงานเมื่อวันที่ 23 มิถุนายนที่การประชุม Evolution 2013 ในการทดสอบในห้องปฏิบัติการนี้ ตัวอ่อนลูกผสมที่ปราศจากเชื้อโรคสามารถอยู่รอดได้เช่นเดียวกับตัวอ่อนที่ปราศจากเชื้อโรคในสายพันธุ์แท้
ในการทดสอบเพิ่มเติม เพื่อนร่วมงาน Robert Brucker ได้ให้แบคทีเรียในลำไส้สองชนิดจากลูกผสมปกติที่ปลอดจุลชีพซึ่งปราศจากจุลชีพ อัตราการรอดชีวิตลดลง
Corrie Moreau นักอนุกรมวิธานมดที่พิพิธภัณฑ์ Field Museum ในชิคาโก กล่าวว่า “ฉันไม่เคยคาดคิดมาก่อนเลย” ซึ่งอยู่ในกลุ่มผู้ชมของ Bordenstein กล่าว “เราตกใจหมด”
Susan Perkins ภัณฑารักษ์ด้านจุลชีววิทยาที่ American Museum of Natural History ในนิวยอร์กเห็นด้วย “นี่เป็นครั้งแรกที่ฉันได้ยินว่ามีการพิสูจน์ที่ดีว่าไมโครไบโอมมีบทบาทในการบำรุงรักษาสปีชีส์” เธอกล่าว
การทดลองไม่ได้หมายความว่าพันธุกรรมไม่เกี่ยวข้องกับการแยกสายพันธุ์เหล่านี้ออกจากกัน
Bordenstein กล่าว บางทีนักชีววิทยาอาจพลาดเรื่องราวบางส่วนไป สองสปีชีส์อาจแยกออกไม่เพียงเพราะยีนของพวกมันต่างกัน แต่ยังเพราะชุมชนของจุลินทรีย์ที่อาศัยอยู่ในนั้นแตกต่างกันด้วย
เพื่อดูว่าชุมชนเหล่านี้มีความแตกต่างกันอย่างไร Brucker และ Bordenstein ได้เปรียบเทียบชนิดของจุลินทรีย์ที่เจริญรุ่งเรืองบนอัญมณีตัวต่อสี่ชนิด พวกเขาใช้การเปรียบเทียบเพื่อสร้างแผนภูมิต้นไม้ที่มีวิวัฒนาการ และความสัมพันธ์ที่แสดงก็เหมือนกับความสัมพันธ์ที่นักวิทยาศาสตร์ได้อนุมานจากยีนของตัวต่อ
นักวิจัยพบว่าการไม่ตรงกันที่ร้ายแรงของจุลินทรีย์แบ่งสายพันธุ์ที่แยกจากกันเมื่อนานมาแล้วในแผนภูมิต้นไม้ครอบครัว แต่ไม่ใช่คู่ที่แยกจากกันเมื่อเร็ว ๆ นี้ ทั้งต้นทางพันธุกรรมและจุลินทรีย์แสดงให้เห็นว่า ญาติสนิทที่สุดของ N. giraultiคือN. longicornis ลูกผสมในห้องปฏิบัติการของทั้งสองมักจะไม่ตายเป็นจำนวนมาก และการแสดงลูกผสมของสปีชีส์ที่ปลอดเชื้อที่เพิ่งถูกแยกออกเมื่อเร็วๆ นี้ไม่ได้สร้างความแตกต่างในการอยู่รอดอย่างเห็นได้ชัด สิ่งกีดขวางทางพันธุกรรมและจุลินทรีย์นั้นต่ำกว่าในสปีชีส์ล่าสุดที่แยกจากกันมากกว่าตัวต่อโบราณ
วิธีการที่พันธุศาสตร์ของตัวต่อและจุลินทรีย์มีปฏิกิริยาต่อการฆ่าลูกผสมจะยังคงเห็นอยู่ บอร์เดนสไตน์ชี้ให้เห็นว่าตัวอ่อนที่กำลังจะตายจะมีสีเข้มขึ้น ราวกับหลั่งเมลานิน ซึ่งเป็นการตอบสนองต่อการอักเสบโดยทั่วไป จีโนมของสัตว์บางส่วนที่วิวัฒนาการอย่างรวดเร็วที่สุดคือส่วนที่เกี่ยวข้องกับระบบภูมิคุ้มกัน ดังนั้นบางทียีนที่แยกจากกันระหว่างสปีชีส์อาจจบลงด้วยการต้อนรับหรือขับไล่จุลินทรีย์ต่างๆ
การทดลองนี้เป็นเหตุผลที่ดีในการดูโฮโลจีโนม ซึ่งเป็น DNA ที่รวมกันของสิ่งมีชีวิตและผู้อยู่อาศัยด้วยกล้องจุลทรรศน์จำนวนมาก Bordenstein กล่าว “นั่นเป็นคำที่ถกเถียงกันอยู่ในขณะนี้” เขากล่าว เนื่องจากไม่มีหลักฐานมากนักเกี่ยวกับเวลาที่การผสมผสานระหว่างโฮสต์กับจุลินทรีย์มีความสำคัญ การดู DNA ที่รวมกันเป็นการขยายแนวคิดว่ายีนใดมีความสำคัญอย่างแน่นอน บอร์เดนสไตน์กล่าวว่ามนุษย์มียีนประมาณ 20,000 ยีน แต่จุลินทรีย์ประจำถิ่นเพิ่มประมาณ 8 ล้านตัว สล็อตแตกง่าย
