对于如此微小的生物体来说，肠道细菌似乎在灵长类动物的进化中发挥了巨大的作用。这项新研究揭示了微生物如何帮助大脑较大的灵长类动物进化。虽然从某些社交媒体评论区来看并不总是显而易见，但人类的大脑相对于我们的身体大小来说确实非常大。发展一个大的大脑需要大量的能量，因此长期以来人们一直在思考进化是如何将我们引向这条道路的。一项新的研究提出了一个有趣的解决方案，涉及生活在我们肠道内的微小物种。
肠道微生物目前在生物学和医学领域非常热门，大量研究致力于探讨肠道内微观菌群如何影响人类健康和身体功能。
“我们知道，生活在大肠中的微生物群落可以产生影响人类生物学各个方面的化合物——例如，导致代谢变化，进而引起胰岛素抵抗和体重增加，”该研究的资深作者、西北大学副教授凯瑟琳·阿莫托（Katherine Amato）在一份声明中表示。
然而，尚不清楚这些影响是否可以扩展到足以塑造更大脑容量所需的能量代谢。阿莫托及其同事通过将新的肠道细菌植入小鼠体内来探究这一点。他们从小型大肠杆菌志愿者的粪便样本中提取了肠道微生物，以及另一种大脑较大的灵长类动物——松鼠猴，还有大脑较小的猕猴作为对比。这些小鼠是无菌小鼠，专门用于研究，出生和饲养在无菌环境中，因此自身没有微生物组。
结果显示，携带较大脑灵长类动物微生物的小鼠产生了更多的能量，这是发展大大脑所需的。而携带较小脑猕猴微生物的小鼠则将更多能量储存为脂肪。这是首次通过实验展示这一点，进一步支持了肠道细菌可以影响进化的假设。
“肠道微生物组的差异是一个未被探索的机制，通过这种机制，灵长类动物的新陈代谢可以满足不同的大脑能量需求，”阿莫托说。“尽管我们发现接种了人类微生物的小鼠有一些差异，但最强的模式是大脑较大的灵长类动物（人类和松鼠猴）与大脑较小的灵长类动物（猕猴）之间的差异。”
令人惊讶的是，接种了人类和松鼠猴细菌的小鼠表现出相似的特点——尽管松鼠猴在灵长类动物家族树上并不是我们近亲，因此研究人员认为，我们两者分别进化出大脑较大可能也意味着我们各自进化出了适合这种发展的肠道菌群。
下一步的研究是对比其他具有不同脑容量的灵长类动物的微生物组。研究团队还希望更深入地探讨其背后的生物学机制——这些微生物产生哪些化合物，以及它们如何影响宿主体内的生物特性？
总体而言，这项研究使我们更接近于回答生物学中最持久的问题之一，并展示了人类与其他动物之间一些最大的进化差异可能是由我们体内最小的“搭便车者”塑造的。该研究发表在《微生物基因组学》杂志上。
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