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对新物种的直觉 (Gut Feeling for New Species)

生活在动物体内的细菌可能比以前认为的更具影响力。

作者:Carrie Arnold
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Narsonia vitripennis

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科学家们早就知道微生物在我们的身体上和体内发挥着重要作用——我们的微生物群。这些小家伙的数量是人类自身细胞的10倍,它们帮助调节从我们从食物中获取的能量到免疫系统健康的一切。现在,科学家们认为这些细菌还扮演着另一个重要角色:新物种的进化。

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黄蜂图标:Lierka ILIC/Thinkstock

范德比尔特大学的生物学家赛斯·博登斯坦和罗伯特·布鲁克正在研究区分相似黄蜂物种的因素。具体来说,他们知道两种密切相关的黄蜂物种,Nasonia giraultiNasonia longicornis,可以产生健康的杂交后代,并且这两种黄蜂具有相似的肠道细菌群落。但是当其中任何一种黄蜂试图与相关的 Nasonia vitripennis 交配时(后者具有不同的肠道微生物),这些杂交后代就会死亡。博登斯坦和布鲁克想知道这些不相似的微生物群是否是导致 N. vitripennis 杂交体无法存活的原因。

为了验证他们的想法,他们在无菌环境中饲养了 N. vitripennis 与其他黄蜂物种的杂交后代,消除了任何可能对黄蜂有毒的肠道细菌迹象。虽然没有微生物的黄蜂在野外可能无法生存,但这些杂交体在安全的实验室中存活并茁壮成长。然而,当研究人员用来自任何亲本物种的肠道微生物接种这些无菌杂交黄蜂时,它们就死亡了。

博登斯坦和布鲁克发现,亲本微生物群导致了杂交体免疫系统故障,这可能是导致它们死亡的原因。杂交体与其遗传的微生物群不匹配足以导致后代直接死亡。

博登斯坦认为,这种不匹配可以在两组生物体之间产生分歧,直到它们的后代无法再存活,最终导致形成一个独立的、类似于 N. vitripennis 的新物种。

“这可能是一种普遍现象,因为所有动物都有肠道微生物,”博登斯坦说。“这些结果拓宽了我们对物种如何形成的理解。”

[本文最初以“对新物种的直觉”为题发表于印刷版。]

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