Специализация на уникальном источнике пищи часто требует определенных адаптаций в геномном контексте. Обыкновенная летучая мышь-вампир (Desmodus rotundus) принадлежит к небольшой группе видов летучих мышей, которые адаптированы к диете на основе крови (кровянистая). Питание только кровью представляет собой большую проблему, поскольку эта диета содержит мало витаминов, липидов и глюкозы и имеет высокое содержание соли. Кровяная диета также подвергает этих животных воздействию большого количества патогенов, передающихся с кровью, включая вирусы.
Международная группа ученых, в том числе несколько исследователей из Института исследований зоопарков и дикой природы им. Лейбница (IZW), секвенировала и проанализировала как геном летучей мыши-вампира, так и ее микробиом — микроорганизмы, которые живут внутри кишечника, — чтобы исследовать конкретные адаптации. летучих мышей-вампиров в кровянистые выделения. Ученые обнаружили, что микробиом летучих мышей-вампиров сильно отличается от других хищных, насекомоядных или плодоядных летучих мышей.
Адаптация к питанию кровью, обеспечиваемая как геномом, так и микробиомом, включает способность справляться с азотными отходами и повышенным осмотическим давлением, ассимиляцию железа и изменения иммунитета, включая большое количество защитных бактерий, способных продуцировать противовирусные вещества. Во втором исследовании исследователи из Leibniz-IZW и его коллеги из Мексики изучили присутствие вирусов в популяциях летучих мышей-вампиров и крупного рогатого скота из того же географического региона.
Удивительно было то, что летучие мыши и крупный рогатый скот не имели общих патогенных вирусов. В целом, летучие мыши-вампиры несут гораздо меньше ретровирусов, чем, например, другие летучие мыши или другие млекопитающие.«Чтобы понять специфические эволюционные адаптации животного, важно изучить его с точки зрения того, что мы сейчас называем« гологеномной »перспективой, которая включает взаимодействие животного с окружающей средой и его микробиомом», — говорит доктор Марина Эскалера-Замудио, бывший доктор философии. студент Leibniz-IZW и в настоящее время докторант в Оксфордском университете.
Концепция гологеномной эволюции утверждает, что и животное, и его микробиом подвержены естественному отбору и испытывают изменения из-за конкретных условий окружающей среды животного. Поэтому диетическая специализация может потребовать эволюционных изменений как в геноме, так и в микробиоме, которые, в свою очередь, влияют на пищеварение, функцию почек и иммунную систему. «У летучих мышей-вампиров микробиом не только помогает переработать бедную питательными веществами диету, которая трудно переваривается хозяином, но также способствует защите хозяина от вирусов, передаваемых через кровь.
Это действительно хороший пример взаимозависимости между хозяином. и его бактериальное сообщество в процессе эволюции », — говорит Эскалера-Замудио.Оба исследования предполагают, что экология хозяина и видоспецифическая адаптация должны быть приняты во внимание, чтобы определить риск, который вид летучих мышей представляет при передаче вирусов.