好细菌的坏时代:现代生活如何破坏我们的内部生态系统

人类行为在全球范围内破坏了生态系统我们的影响是如此之大,我们引发了一个新的地质时代,称为人类世,仅仅是因为我们所带来的变化但是,它不仅仅是外部环境,我们改变了我们,也是我们内部的生态系统我们的活动改变了自然过程,例如天气模式,以及氮和磷等营养物质在生态系统中移动的方式我们导致物种多样性下降,引发灭绝并引入杂草和害虫这一切都来了由于物理和生物系统的不可预测性日益增加而造成的成本我们的基础设施和农业依赖于一致的气候,但现在变得越来越不可靠而且,它不仅是外部世界,而且是不可预测的;它可能会让一些人惊讶我们有内部生态系统,而且这些也已经被破坏每个成年人都是由1亿人组成的,人体也是这个细菌细胞数量的十倍,这些细菌细胞一共都是被称为微生物群生物学家已经探索了这个内部生态系统十年左右,但是已经出现了令人惊讶和重要的结果因为我工作的实验室对人类如何影响进化过程感兴趣,我们自然会问多少人类可能影响微生物生态系统答案结果证明是相当多的可能最直接和个人影响对我们自己的微生物群而言这些变化会对健康和福祉产生影响我们在外部生态系统中看到的过程完全相同,“失去了多样性,灭绝和入侵物种的引入,正在发生在我们自己的微生物群和受损的生态系统中,它们的功能和它们应该是一样的当时人们试图回到过去,然后问起人类微生物群可能观察到的原始状态

有三种方法可以做到这一点:生物学家可以看看我们最近的亲戚,巨猿的微生物群;我们可以检查化石中的DNA;或者我们可以看看仍然拥有狩猎 - 采集生活方式的现代人类的微生物群所有这些方法都讲述了同样的故事现代人类的微生物群多样性比我们的祖先更低,并且在这种情况下,这种多样性一直在下降横跨古代和最近的人类历史有许多原因导致衰退35万年前火灾的广泛使用增加了我们从食物中获得的热量这可能减少了我们对大肠道的需求,而较小的肠道意味着更少的空间微生物8,000到1万年前农业的发明改变了我们的饮食,并且随之而来的是我们的微生物群最终的结果是农业种群中微生物群的一些成分的消失即使在今天,狩猎采集者和生存社会中有许多细菌物种

他们的肠道从未在西方社会的人们的胆量中找到

微生物群的变化已被使用保存在牙齿上的细菌追踪骷髅,这表明与饮食变化有关的多样性下降,以及与疾病相关的微生物物种的转变在工业革命后,当加工的面粉和糖变得广泛可用并且饮食继续产生重大影响时,这种变化尤为明显

在我们的微生物群上但最大的破坏可能发生在20世纪50年代之后这一时期对应于一系列直接影响人类微生物群组成的变化一个涉及微生物群定植新生儿和婴儿的机会通常,婴儿从母亲那里获得一些微生物群在分娩过程中,但剖腹产会中断这个机会奶瓶喂养,增加卫生条件和食用加工过的无菌食品也限制了获取微生物的机会现代医学已经成功地用抗生素控制细菌性疾病,抗生素对无辜和有益的细菌造成相当大的附带损害在抗生素治疗之后,微生物群可能永远不会恢复到它们原有的丰度,并且遗传多样性在那些仍然存在的细菌中减少,这些变化意味着我们的微生物生态系统已经退化,就像全球的自然生态系统一样

微生物群的功能和弹性都比事实证明,它们在发展我们的免疫系统和调节新陈代谢方面具有重要作用因此,改变的微生物群现在与现代世界的许多疾病相关并不奇怪这些疾病包括肥胖,过敏反应,慢性炎症和自身免疫性疾病最近,它还表明心理状况,如抑郁和焦虑,与生活在我们体内的细菌有关

在某些情况下,与更常规生态系统的相似之处是明确的艰难梭菌是一种可以生长的细菌在我们的肠道中失去控制,就像一个入侵的杂草,像一个杂草侵入退化的土地,经过抗生素从肠道排出其他细菌后经常迅速蔓延最有效的治疗方法类似于灌木再生;捐赠来自健康志愿者的微生物群(“便便移植”)有助于恢复健康的生态系统但是,对于许多与我们的Icrobiota相关的疾病,没有立即治愈像大多数生态系统一样,我们的肠道细菌是复杂和动态的现在挑战是要了解这个系统以及如何获取和维持一个健康的微生物群,以便在未来,微生物群检查可能是访问医生的常规部分

在这样的未来,狩猎采集者,如亚马逊的亚诺马米可能原来是在发达国家的微生物群中灭绝的珍贵物种的监护人

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