یک مدل کامپیوتری جدید پیشنهاد میکند که میکروبهایی که در داخل یا روی بدن انسانها زندگی میکنند، ممکن است بهطور ترجیحی به گونهای تکامل یافته باشند که تعداد افراد مسن و سالخورده را در جمعیت کاهش دهند. این موضوع به نوبه خود میتواند به کودکان سهم بیشتری از غذا و سایر منابع و از این طریق دوران کودکی طولانیتری را اعطا کند. نتایج نشان میدهد این گرایش میکروبی اولین جمعیتهای انسانی را به گونهای حفظ کرده که نسبت به تغییرات فاحش پایدارتر و انعطاف پذیرتر باشند. گلن وب نویسنده همکار این مطالعه و یک ریاضیدان از دانشگاه وندربیلت میگوید، «اگر شما به ۳۰ تا ۴۰ هزار سال قبل باز گردید، تنها ۳۰ تا ۴۰ هزار نفر بر روی کره زمین زندگی میکردند که در آفریقا، اروپا و بخشی از آسیا پراکنده شده بودند. پس آیا ما خوششانس هستیم که الان اینجاییم؟ یا ما به خاطر اینکه اجدادمان به اندازه کافی در کنترل کردن تغییرات محیطی و در مواجهه با بلایای طبیعی قدرتمند بودهاند زنده ماندهایم؟»
نقش میکروبیوم
میکروبیوم جمعیتی متشکل از میکروارگانیسمهای همزیست و پاتوژن در بدن انسان است. با برخی سنجشها مشخص شده که تعداد باکتریها بدن انسان بیشتر از خود انسان است. تعداد سلولهای باکتری در بدن بیشتر از تعداد سلولهای انسانی و با نسبت ۱۰ به یک است.
دکتر مارتین بلیزر، میکروبشناسی از مرکز پزشکی لانگون در دانشگاه نیویورک فکر کردن درباره اثرات باکتری بر روی ساختار سنی را شروع کرد. او متذکر شده است که باکتری معدهای به نامهلیکوباکتر پیلوری میتواند برای دهههای متمادی و بدون ایجاد هر گونه آسیبی به صورت همزیستی در دستگاه گوارش افراد زندگی کند، اما همچنین میتواند سبب بروز زخمهای معده و یا سرطان معده شود، خطری که با افزایش سن احتمال بروز آن بیشتر است. بلیزر میگوید این فکربه ذهن من خطور کرد که یک ارگانیسم همزیست واقعی، موجودی است که شمارا زنده نگه میدارد وقتی که جوان هستید و در صورتی که مسن باشید موجب مرگ شما میشود. این موضوع برخلاف باکتری خبر خوبی برای شما نیست. پژوهشگران میگویند این امکان وجود دارد که این باکتریها از طریق اعطای سهم بیشتری از غذا و منابع به کودکان به کاهش جمعیت افراد مسن کمک کردهاند. به عبارت دیگر با کتریها، دوران کودکی فوقالعاده طولانیتری که انسانها نسبت به سایر حیوانات تجربه میکنند را مقدور میسازند.
مدلسازی باکتری
برای بررسی اثرات میکروبیوم روی انسانها در طی افزایش سن، بلیزر و وب یک مدل ریاضی جهت شبیهسازی یک جمعیت اجدادی شکارچی و جمعآوری کننده خلق کردند. در این مدل آنها فرض کردند که جمعیت اجدادی حداکثر طول عمری مشابه با انسانهای امروزی و حدود ۱۲۰ سال داشتهاند.
مدل ایجاد شده افراد را در ۳ دسته نوجوان، افراد در سن تولید مثل و افرادی که سن باروری آنها گذشته است، گروهبندی کرد. سپس محققان نحوه تغییر جمعیتها را براساس نرخهای متفاوت باروری و مرگ و میر بررسی کردند.
برای درک اثرات باکتریها آنها عوامل مرگ و میر را همراه با انواع مختلفی از میکروبها بهینهسازی کردند. برای مثال در یکی از مدلها، آنها میزان شیوع باکتری شیگلا که عامل بروز مسمومیتهای غذایی بوده و میتواند باعث مرگ کودکان شود را افزایش دادند. این کار باعث شد تا جمعیت مورد نظر با شکست مواجه شود. در مدل دیگر آنها اثرات هلیکوباکتر پیلوری را که اغلب با افزایش سن افزایش مییابد را اضافه کردند.
این گروه متوجه شدند که اضافه کردن این اثرات موجب شکلگیری یک جمعیت پایدار میشود بهطوری که اکثر مسنترین افراد یکی پس از دیگری از بین رفتند. این موضوع به نوبه خود سهم بیشتری از غذا و منابع را دراختیار نوجوانان قرار داده و موجب رشد و پایداری بیشتر جمعیت میشود. برخلاف جمعیتهای فاقد هلیکوباکتر پیلوری سهم بیشتری از افراد مسن داشته و تدرجا کاهش پیدا میکنند. این محاسبات پیشنهاد میکند که باکتریها ممکن است تکامل یافتهاند تا افراد مسنتر را در جمعیت مورد هدف قرار دهند. پژوهشگران میگویند این تنها به نفع جمعیت انسانی نیست بلکه مهاجرین میکروبی نیز به همان میزان از آن سود میبرند، چون میکروبها وابسته به داشتن منبعی پایدار از میزبانها جهت آلوده کردن هستند. این نتایج در تاریخ ۱۶ دسامبر ۲۰۱۴ در مجله mBio به چاپ رسیده است.
منبع: Live Science