每個人都有腸,腸內除了我們的細胞以外,還有許多細菌居住,也就是近年來熱門的研究主題之一-腸道菌。這個 2016 年的論文比較人類(更精確地說是美國人),與其現存於世最親近的 2種 親戚,黑猩猩和巴諾布猿(bonobos,也叫倭黑猩猩),還有更外面一點的大猩猩,這 4 種在演化上的大猿近親,各自腸道菌間的演化關係。(4 者關係如圖的右上)

Cospeciation of gut microbiota with hominids

KMT228  

 

在研究腸道菌時,用來分辨有哪些細菌的遺傳標記,多半是16S rRNA。但是這個論文為了更精確區分各種細菌間的親緣關係,採用的是 DNA gyrase subunit B,簡稱 gyrB 基因。有 3 個科(family)的細菌被詳細比較:Bacteroidaceae、Bifidobacteriaceae、Lachnospiraceae 。

 

Bacteroidaceae 與 Bifidobacteriaceae 兩群旗下細菌間的親戚關係,大致上也與它們的宿主一致。(比方說圖的左下那樣,只是那群細菌在人類那支,後來消失不見,沒能留到今日)

 

狀況有點類似基因的演化,還在共同祖先的階段時,只有一種基因,等到兩個物種分家以後,本來那個基因也變成 A 物種與 B 物種各自的基因,然後各自再衍生出許多基因們。

ortholog paralog homolog

 

至於 Lachnospiraceae 各物種混雜在 4 種大猿之中,與另外 2 群細菌模式不同。論文推論,可能是因為這種細菌能形成孢子在體外生存,因此水平傳播的機會更多,不像另外 2 種細菌只能留在體內。

 

這個研究發現,年代超過一千萬年前,大猩猩、黑猩猩、巴諾布猿、人類,4 種大猿的共同祖先尚未分家以前,那時大家的共同祖先體內,應該已經存在許多如今腸道菌的共同祖先,後來隨著大猿們分家形成新種,體內的腸道菌也跟著分家,各自演化出許多新種。

 

短篇  人與親戚們分家,腸道菌也跟著分家

尼安德塔人與穿越時代的腸道菌!與古代人共生,是怎樣的微生物?

 

Science論文短評

Hominid superorganisms

Science新聞:

Microbes in our guts have been with us for millions of years

LiveScience新聞:

Human Gut Microbes Took Root Before We Were Human

 

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