Cecilije su neuhvatljiva vrsta vodozemaca koji prvenstveno žive pod zemljom i izgledaju kao krst između crva i zmije. Jedna od retkih stvari koja se zna o cecilijanima je njihova jedinstvena metoda za ishranu svojih mladih. Majke proizvode poseban sloj masnog tkiva kože, koji juvenilni cecilijanci otkidaju mlečnim zubima koji su evoluirali posebno za tu svrhu.
Nova studija pokazuje da hranjenje kože čini više od obezbeđivanja hranljivih materija za mlade cecilije. Takođe pomaže majci da prenese mikrobe sa svoje kože i utrobe do svojih mladih, inokulirajući ih da bi pokrenuli zdrav mikrobiom. Ovo je prvi direktan dokaz da roditeljska briga kod vodozemaca igra ulogu u prenošenju mikroba sa jedne generacije na drugu.
„Još uvek postoji izuzetna količina cecilijanske biologije o kojoj jednostavno ne znamo ništa, uglavnom zato što ih je teško pronaći“, rekao je Dejvid Blekburn, kustos herpetologije u Muzeju Floride. „Prema našim saznanjima, ovo je prva objavljena studija o mikrobiomu cecilijana.“
Širom životinjskog carstva postoji mnogo različitih strategija za roditeljsku brigu. Ljudske majke daju svojim bebama majčino mleko, carski pingvini vraćaju hranu za svoje piliće, a ženke koale hrane svoje mlade posebnim oblikom izmeta.
Među vodozemcima, cecilije su jedinstvene po tome što uopšte hrane svoje mlade. Prethodni napori da se razumeju mikrobiomi vodozemaca bili su fokusirani na žabe i daždevnje, poznatije redove klase vodozemaca. Te studije su, međutim, bile neubedljive uglavnom zato što postoji nekoliko vrsta žaba i daždevnjaka koje brinu o svojim mladuncima nakon što se rode ili izlegu – najčešće polažu jaja i ostavljaju ih da se sami razvijaju.
Nije tako sa cecilijanima.
„Kada nađete jaja, uvek nađete i majku“, rekao je Marsel Tala Kouete, prvi autor studije i doktorant na Fakultetu prirodnih resursa i životne sredine Univerziteta Florida. „Nikada nisam video maloletnika bez majke koja je prisutna.
Kouete je rekao da je zbog toga postao fasciniran cecilijanima kada je počeo da radi na njima. Otkako je ovo roditeljsko ponašanje prvi put izašlo na videlo 2006. godine, naučnici su primetili da čak i kada se hranjenje kože završi, majka i beba ostaju zajedno, pri čemu prva omota svoje telo oko druge. Kouete se zapitao da li ovo ponašanje služi još jednoj funkciji pored obezbeđivanja hranljivih materija, uz obrazloženje da je verovatno došlo do nekog prenosa mikroba sa površine kože majke, slično prenosu bakterija kod drugih životinja.
Kod ljudi, mikrobi prelaze na kožu dok bebe prolaze kroz majčin rodni kanal i ulaze u telo preko majčinog mleka. Ovi mikrobi pomažu u održavanju ljudskog tela živim i zdravim, formirajući mikroskopsku zajednicu poznatu kao mikrobiom i obavljaju osnovne zadatke kao što su razbijanje složenih ugljenih hidrata, treniranje imunog sistema i proizvodnja vitamina. Sve veći broj istraživanja nastoji da bolje razume vezu između bolesti i zdravlja mikrobioma.
Kouete i njegove kolege fokusirali su svoje istraživanje na Herpele skualostomu, cecilijansku vrstu iz centralne Afrike koja učestvuje u ponašanju pri hranjenju kože. Uzeli su uzorke iz okoline, kao i kožu i creva 14 maloletnika, devet odraslih ženskih i šest odraslih muškaraca. Zatim su sekvencirali kolonije bakterija svake od njih.
Istraživači su otkrili da svaki maloletnik deli deo mikrobioma kože i creva sa svojom majkom. Ovaj prenos se dešava i kada se majka uvija oko mladih, upuštajući se u kontakt koža na kožu, i kada mladi jedu majčinu kožu.
Uzorci uzeti iz okolnog tla, vode i lišća pokazali su da je neposredna okolina najmanje važan izvor mikrobioma mladih.
Pored rasvetljavanja cecilijanske biologije, Koueteov rad doprinosi zanemarenoj temi istraživanja afričkih mikroba. Uprkos velikoj genetskoj raznolikosti na afričkom kontinentu, istraživanja mikrobioma su se do sada prvenstveno fokusirala na globalni sever.
Sve do nedavno, cecilije su retko proučavane, delimično, zato što su poreklom iz tropskih regiona Amerike, Afrike i jugoistočne Azije, gde je bilo ograničeno naučno prisustvo. Uzorci H. skualostoma korišćeni u studiji uzorkovani su u Kamerunu, odakle je Kouete.
Za buduću istragu, istraživački tim je znatiželjan o tome kako mikrobiomi imaju koristi od cecilijana i doprinose njihovom zdravlju. „Da li postoji evoluciona prednost? Ako jeste, da li ove beneficije izostaju kada se zaobiđe roditeljska briga?“ upita Kouete. Ovaj rad postavlja temelje za buduća istraživanja identifikacijom nekih prisutnih mikroba.
„Ova studija liči na izlazak u svet i otkrivanje svih žaba koje žive u šumi“, rekao je Blekburn. „Mogli bismo pronaći zemljane žabe, žabe na drvetu i žabe koje se ukopavaju; velike i male vrste; one koje se razmnožavaju na ovaj ili onaj način. Na osnovu tih karakteristika, mogli biste da počnete da zaključujete kakvu ulogu igraju u šumskom ekosistemu, a to je ono što bismo želeli da uradimo sa mikrobiomom cecilijana.
Molli Bletz, Brandon LaBumbard i Douglas Voodhams sa Univerziteta Massachusetts Boston su takođe autori rada.
