Elämää ilman suolistomikrobeja
Viime vuosina on keskusteltu valtavasti suolistobakteereista: Onko niitä liian vähän, onko niitä liian paljon tai onko niiden koostumus vinksallaan? Siksi väliin on virkistävää miettiä sitä, miksi suurella osalla maapallon eläimiä ei näytä olevan suolistobakteereita lainkaan.
Nämä eläimet ovat perhostoukkia.
En tarkoita, että niiden suolisto olisi täysin steriili, vaan sitä, että sieltä löytyvät mikrobit eivät vaikuta olevan symbioottisia samalla tavalla kuin omat suolistomikrobimme, jotka auttavat ruoan sulatuksessa ja säätelevät terveyttä monella tavalla.
Esimakua perhosten suolistomikrobien puuttumisesta saatiin Harvardin yliopiston tutkimuksessa, joka julkaistiin viime vuonna. Siinä tutkailtiin yli 30 sinisiipislajin toukkien suolistomikrobeja, tarkoituksena löytää mikrobeja, jotka olisivat lajeille tunnusomaisia ja auttaisivat toukkia ravinnon sulattamisessa.
Kysymys oli kiinnostava siksikin, että sinisiivissä on lajeja, joista jotkut ovat täysin kasvinsyöjiä ja toiset syövät vain eläinravintoa, kuten muurahaisten toukkia tai kilpikirvoja. Millä tavalla niiden symbioottiset bakteerit poikkeaisivat toisistaan?
Tulokset olivat odottamattomat, sillä suolistosta ei löytynyt oikein mitään. Toki sinisiipistoukkien suolistossa oli bakteereja, mutta ne olivat tavallisia maabakteereja tai lehtien pinnalla eläviä bakteereja tai kilpikirvoja syövien lajien kohdalla kilpikirvojen symbioottisia bakteereja. Toisin sanoen bakteerit vaikuttivat tulleen suolistoon ravinnon mukana ja olivat siellä vain ohikulkumatkalla.
Whitakerin tutkimus olisi voinut jäädä kuriositeetiksi, ellei toinen tutkija, Tobin Hammer Coloradon yliopistosta olisi tarkastellut samaa asiaa ja vielä suuremmalla aineistolla. Hänen tuoreeltaan julkaistussa tutkimuksessa oli mukana 124 perhoslajia 16 eri heimosta, mutta näidenkään lajien toukilta ei löytynyt mitään, mikä muistuttaisi symbioottisia suolistomikrobeja.
Selvittääkseen asiaa vielä pidemmälle, Hammer ja kollegat syöttivät tupakkakiitäjän toukille antibiootteja tuhotakseen niiden suolistomikrobit. Antibiooteilla ei ollut mitään vaikutusta kiitäjien kasvuun, mikä käy järkeen, jos suolistossa ei ollut mitään tuhottavaa.
Jos tämä havainto osoittautuu paikkansapitäväksi, on melko yllättävää, että suolistomikrobit puuttuvat nimenomaisesti perhostoukilta. Perhostoukat syövät vaikeasti sulavaa kasvisravintoa, jonka sulattamiseen esimerkiksi lehmä tarvitsee monta mahaa ja miljardeja mikrobeja. Jos perhostoukka ei sulata kasvisravintoaan mikrobien avulla, miten sitten?
Muilta hyönteisiltä kyllä löytyy symbioottisia suolistobakteereja, ja aika usein nämä kompensoivat yksipuolista ruokavaliota. Tällaisia symbiootteja löytyy kirvoilta ja kaskailta, jotka imevät kasvinesteitä, ja hirvikärpäsiltä, jotka imevät verta.
Mutta kuinka paljon tai kuinka vähän näitä suolistosymbiontteja hyönteismaailmasta löytyy taitaa vielä olla laajalti tutkimaton kysymys. Hammerin tutkimuksesta raportoinut Nature esimerkiksi kertoo, että kummitussirkoilla ei ole lainkaan suolistomikrobeja. Varsin vähän tiedetään vielä muidenkaan selkärangattomien suolistomikrobeista, joten yllätyksiä voi vielä olla luvassa.
Yksi mahdollisuus on, että perhostoukat ovat kauan sitten varastaneet suolistomikrobeilta geenejä, jotka huolehtivat ruoan sulatuksesta, ja sen jälkeen ne ovat hylänneet mikrobit tarpeettomina.