أظهرت دراسة جديدة أخيرًا سبب تطور أدمغتنا لتكون بهذا الحجم الكبير: وهي الميكروبات الموجودة في أمعائنا. وتحديداً، قد تكون الأمعاء ساعدت الجسم على إنتاج طاقة كافية على مر الزمن لتشجيع نمو أهم عضو لدينا.

وجد البحث أن الكائنات الحية التي تتميز بأدمغة أكبر مقارنة بحجم الجسم، مثل البشر وقرد السنجاب (قريبنا التطوري الوثيق)، يمكنها – بفضل ميكروباتها الهضمية – أن تستهلك المزيد من الطعام وتولّد المزيد من الطاقة مقارنةً بالكائنات الحية التي تتميز بأدمغة أصغر.

هذه هي الدراسة الأولى التي تُظهر كيف يمكن للميكروبيوتا الموجودة في أمعائك أن تُحدث اختلافات بيولوجية بين أنواع الحيوانات.

”

“أعتقد أن لدينا جميعًا فهمًا فطريًا للصلة بين الأمعاء والدماغ. نحن نتحدث عن “الشعور بذلك في الأمعاء”، ونعلم أن الإجهاد والقلق غالبًا ما يؤديان إلى أعراض في الأمعاء”، هذا ما ذكرته مؤلفة الدراسة الأولى، أستاذة مشاركة في جامعة نورث وسترن كاثرين أماتو، لـ بي بي سي ساينس فوكس.  

“ومع ذلك، تتعمق هذه الدراسة أكثر من ذلك لتُظهر كيف أن ما يحدث في الأمعاء قد يكون في الواقع الأساس الذي سمح لأدمغتنا بالتطور عبر الزمن التطوري.”

يوجد أكثر من 100 تريليون من الميكروبات في أمعائك، وهو ما يعادل ضعف عدد خلايا جسمك على الأقل. في المجموع، يبلغ وزن ميكروبيوم أمعائك حوالي 2 كجم (4.4 رطل)، أي ما يقارب وزن أناناس كبير. 

أبدى العلماء اهتمامًا خاصًا بكيفية تأثير هذه الكائنات الدقيقة المعوية الصغيرة على حجم الدماغ بالنسبة لحجم الجسم. قد لا يكون لدى البشر أكبر أدمغة – هذه الجائزة تذهب لحوت العنبر الذي يبلغ حجم عضوه المُعالج للأعصاب خمسة أضعاف الحجم. ومع ذلك، يتمتع البشر بنسبة أكبر للدماغ إلى الجسم – حيث يزيد وزن حوت العنبر حوالي 450 مرة عن متوسط وزن الذكر الأمريكي الذي يزيد عمره عن 20 عامًا.

خلال التجارب، التي وُضِّحت تفاصيلها في مجلة Microbial Genomics، قام العلماء بزرع ميكروبات معوية في فئران من واحدة من ثلاث حيوانات: قردان رئيسيان كبيري الدماغ – الإنسان وقرد السنجاب – وقرد رئيسي أصغر دماغًا، وهو المكاك، وهو قرد أفريقي.

لاحظ الباحثون أن الفئران التي تحتوي على ميكروبات معوية من الأنواع الأكبر دماغًا أنتجت طاقة أكبر لتشغيل نشاط الدماغ. كما أنها أكلت أكثر وأنتجت مستويات أعلى من الجلوكوز (الذي يستخدمه الجسم لتوليد الطاقة). ومع ذلك، فإن الفئران التي تحتوي على ميكروبيوتا معوية من الرئيسيات الأصغر دماغًا خزنت المزيد من الطاقة على شكل دهون.

“تشير هذه النتائج إلى أنه عندما طورت كل من البشر وقرود السناجب أدمغة أكبر بشكل منفصل، تغيرت مجتمعاتهم الميكروبية بطرق مماثلة للمساعدة في توفير الطاقة اللازمة،” كما أوضحت أ ماتو.

كان العلماء يعتقدون سابقًا أن الفئران التي تحتوي على ميكروبات بشرية ستُظهر نتائج فريدة. وبدلاً من ذلك، اكتشفوا أننا أكثر تشابهًا مع الأنواع الأخرى كبيرة الدماغ مما كانوا يعتقدون.

وأضافت أ ماتو: “بينما لاحظنا أن الفئران التي تم تطعيمها بميكروبات بشرية كانت لديها بعض الاختلافات [عن الفئران التي تحتوي على ميكروبات من الرئيسيات الأخرى]، إلا أن النمط الأقوى كان الفرق بين الرئيسيات كبيرة الدماغ (البشر وقرود السناجب) والرئيسيات صغيرة الدماغ (المكاك)”.

يبحث الباحثون الآن في دراسة الرئيسيات الأخرى لفهم كيفية تأثير ميكروبات الأمعاء على تطور الدماغ.

حول خبيرنا:

الدكتورة كاثرين أماتو أستاذة مشاركة في علم الإنسان البيولوجي بجامعة نورث وسترن في إلينوي، الولايات المتحدة الأمريكية. ويركز بحثها على ميكروبيوتا الأمعاء، وتطور الإنسان، وبيئة الرئيسيات.

اقرأ المزيد: