Análisis comparativo de microbiomas de vertebrados revela convergencia entre aves y murciélagos
Los autores analizaron más de 900 especies de vertebrados (315 mamíferos, 491 especies de aves y 86 vertebrados de otras clases) en el entendimiento de que hay una relación entre la dieta y la composición del microbioma en mamíferos pero esto parece ser una excepción más que una regla. Porque se ha observado que se dificulta la identificación de microorganismos específicos a un linaje, mientras que otros animales pueden depender o no no de un grupo de microorganismos.
Al analizar todas estas muestras descubren que existe una correlación entre la composición del microbioma con la distancia filogenética del organismo, en casi todos los grupos de animales pero esto no se ve reflejado en los animales voladores.
Host tree with diet composition as a bar chart, host taxonomic class in the inner ring, flight status as the outer ring, and strength of phylosymbiosis (Mantel Pearson correlation) plotted as branch color.
Para los murciélagos existe un amayor relación con las aves que con sus símiles terrestres destacando para los organismos aéreos una baja en la proporción de bacteroidetes y un aumento en la proporción de Proteobacterias. Mucha de la suposición de estas diferencias las asocian al reducido tamaño del intestino de los animales voladores además de genomas más pequeños que favorecen a ciertos grupos de microorganismos como las proteobacterias. El reducido tamaño del intestino posiblemente una ventaja evolutiva para el vuelo por la pérdida de masa además disminuye la cantidad de espacio anaerobio en los intestinos lo disminuye la proporción de microorganismos anaerobios y favorece a los aerobios o anaerobios facultativos.
En microbioma de las aves hay una correlación muy débil entre la con la filogenia del huésped y no correlaciona con la dieta caso contrario a los mamíferos terrestres. Tanto aves como murciélagos y otros mamíferos carnívoros, insectívoros o reptiles muestran menos comunidades específicas. Pero aun con esas diferencias se observaron ciertos patrones similares como en aves terrestres carnívoras y mamíferos y reptiles carnívoros.
También gracias a un análisis comparativo entre la distancia filogenética y la las medidas de disimilitud de los perfiles de microbioma a través de un a prueba de mantel vieron que la correlación entre la similitud de la comunidad microbiana y la distancia filogenética es alta en mamíferos terrestres mientras que para murciélagos es nula, similar a las aves voladoras
Taxonomic distributions of 400 randomly selected ASVs in mammals (A) and birds (B). Each column of the stacked bar chart corresponds to a different ASV. Different colored bars correspond to the taxonomic orders of each host sample in which that ASV is found, such that an ASV found in ten samples from the same host order would have a single colored column, while an ASV found in five samples each from two host orders would have a column evenly split into two colors. Note that on average, ASVs in mammals were only found in samples from a single mammalian order, while ASVs in birds were generally found in samples spanning many bird orders. ASVs with pink/purple bars on the left-most portion of panel B were found primarily in the flightless hosts of the Struthioniformes and Rheiformes orders (ostriches and rheas) within the Palaeognathae. Host orders capable of powered flight indicated by black bar in legend.
Los autores resumen que aunque las condiciones de vuelo favorecen la interacción con una mayor cantidad de ambientes este no es la condición que genere las diferencias de poca especificidad del microbioma asociado al huésped. Estos organismos voladores fueron de los que presentaron niveles más bajos de diversidad alfa. Con respecto a sus símiles terrestres. Ellos definen que las características antes mencionadas de los intestinos de los animales voladores son las que crean estas diferencias pero también asocian que al ser organismos con masa reducida y genomas más compactos estos favorecen la colonización de microorganismos complejos con mayor capacidad metabólica como son las proteobacterias.
Song SJ, Sanders JG, Delsuc F, Metcalf J, Amato K, Taylor MW, Mazel F, Lutz HL, Winker K, Graves GR, Humphrey G, Gilbert JA, Hackett SJ, White KP, Skeen HR, Kurtis SM, Withrow J, Braile T, Miller M, McCracken KG, Maley JM, Ezenwa VO, Williams A, Blanton JM, McKenzie VJ, Knight R. 2020. Comparative analyses of vertebrate gut microbiomes reveal convergence between birds and bats. mBio 11:e02901-19. https://doi.org/10.1128/mBio .02901-19.
