كيف يساهم الميكروبيوم في التعاون والإيثار والتواصل الاجتماعي

إن الكائنات الحية الدقيقة الموجودة في أجسامنا تجعل الناس يقتربون ويساعدون بعضهم البعض، حتى عندما لا يكونون مرتبطين وراثيا

ووفقا لمبادئ الانتقاء الطبيعي، فإن السلوكيات التي تساعد الفرد على البقاء والتكاثر هي الوحيدة التي تستمر في الوجود. ومع ذلك، توجد العديد من الظواهر حتى عندما لا يكون من الواضح ما هي الفائدة التي تقدمها للفرد الذي يقوم بها أو لجيناته. تحاول البروفيسور ليلاخ هداني من كلية علوم النبات والأمن الغذائي في جامعة تل أبيب، وفريقها الذي يضم طالبي الدكتوراه يائيل جورفيتش وأوهاد ليفين إبستين، فك رموز هذه الظواهر بأدوات رياضية وفهم ما يمكّنها ويحفزها . وهكذا، على سبيل المثال، يدرسون تطور التعاون والإيثار.

وما مصلحة الفرد أن يساعد آخر على نفقته الخاصة. بعد كل شيء، وفقا لداروين، أبو نظرية التطور، من أجل إنتاج ذرية والبقاء على قيد الحياة، يجب على الفرد أن يقاتل من أجل الموارد المحدودة في الطبيعة. فلماذا يكون كريمًا مع الآخر؟ أم أنه سيضحي بنفسه من أجل ذلك؟ وبحسب البروفيسور هداني، فإن "التعاون في الطبيعة ظاهرة شائعة، ولا ينبع دائماً من أسباب مفهومة مثل روابط الدم والمعاملة بالمثل. وفي كثير من الحالات يوجد بين الأفراد الذين لا تربطهم صلة قرابة وراثية، وحتى بين الأنواع المختلفة تمامًا. سألنا أنفسنا كيف تنتشر الجينات التي تساهم في التعاون والإيثار بين السكان، واقترحنا احتمال أن يكون للميكروبيوم - تريليونات الكائنات الحية الدقيقة (مثل البكتيريا) التي تعيش في أجسامنا، وخاصة في الأمعاء - دور في هذا. من الممكن أن تساهم جينات الميكروبيوم في السلوك الاجتماعي. لأنه من المعروف اليوم أن الميكروبيوم يمكن أن يؤثر أيضًا على سلوك المضيف وليس فقط على صحته."

منذ عام 2007، عندما أعلن الباحثون عن مشروع أبحاث الميكروبيوم البشري، تم الكشف عن المزيد والمزيد من الأدلة البحثية حول التأثير الحاسم للكائنات الحية الدقيقة في أجسامنا على صحتنا الجسدية والعقلية. يمكن أن يسبب بعضها أمراضًا معدية خطيرة، مثل مرض التهاب الأمعاء، ويمكن للبعض الآخر محاربتها. وينتج بعضها أيضًا مواد كيميائية عصبية قد تؤثر على السلوك، والتي تنتقل من الأمعاء إلى الدماغ (مسار يسمى "محور الأمعاء والدماغ").

من المعروف أن التفاعل والقرب الجسدي يسمحان لهذه الكائنات الحية الدقيقة وغيرها بالانتقال من فرد إلى آخر. بالإضافة إلى ذلك، فمن المعروف كما ذكرنا أنها تنتج مواد كيميائية عصبية في جسم المضيف، بما في ذلك الناقلات العصبية مثل السيروتونين والدوبامين، والتي تصل إلى الدماغ وقد تؤدي إلى الرغبة في الاتصال والمساعدة والقرب ونحو ذلك. وبالتالي، وفقًا للبروفيسور هاداني، نظرًا لأن الانتقاء الطبيعي يعمل لصالح جينات الكائنات الحية الدقيقة التي تتمكن من الانتشار والبقاء على قيد الحياة، فإنه يشجع المضيف على خلق تفاعلات إيجابية (مثل التغذية والحماية) مع فرد آخر. وبالتالي فإن الكائنات الحية الدقيقة قد تصيب الفرد الآخر وتساعد على بقاء أقاربهم الذين سينتقلون إليه من خلال التفاعل. أي أنهم يتلاعبون بمضيفهم حتى يتمكنوا من نشر جيناتهم، وربما جعله اجتماعيًا وتعاونيًا.

تعتبر رعاية الأب مثالًا فريدًا للسلوك الإيثاري. وفي إحدى دراساتهم الأخيرة، قامت البروفيسور هاداني وفريقها بفحص دور الميكروبيوم في تطوير هذا العلاج. لقد بنوا نموذجًا تطوريًا رياضيًا احتماليًا يعتمد على بنيتين عائليتين: الأنثى والذكر وذريتهم مقابل الأنثى والذكر والذرية المختلطة (حتى تلك التي قد تنتمي إلى ذكر آخر). وباستخدام النموذج، اختبروا ما إذا كانت جينات الميكروبيوم يمكن أن تشجع الآباء على رعاية أبنائهم (عن طريق إفراز المواد الكيميائية العصبية المناسبة في أجسادهم)، حتى عندما تكون فرصة أن يكون هذا النسل لهم ليست عالية. إذا تم أخذ جينات الآباء فقط في الاعتبار، فمن المتوقع في كثير من الأحيان أن يستثمروا طاقتهم في العثور على شركاء إضافيين، وفي نشر حيواناتهم المنوية وإنتاج أكبر عدد ممكن من النسل، بدلاً من رعاية الأب. لذلك يطرح السؤال متى سيظلون يفضلون رعاية النسل بدلاً من البحث عن فرص زوجية إضافية؟

وأظهر النموذج أن بكتيريا الميكروبيوم الخاصة بالأسلاف قد تساهم في ذلك؛ عندما يتفاعل الأب مع النسل (مثل التغذية) فإنه قد ينقل البكتيريا إليه أيضًا. أي أن التفاعل يزيد من نقل الجينات الميكروبية، وبالطبع لا يتطلب الأمر قرابة وراثية بين الأب والنسل. بالإضافة إلى ذلك، فإن رعاية النسل تزيد من فرص بقائه على قيد الحياة، وكذلك فرص بقاء الميكروبيوم الخاص به. في مثل هذه الحالة، ستكون للبكتيريا التي تشجع الرعاية الأبوية ميزة. لذلك، قد يفسر الميكروبيوم السلوك الأبوي حتى بين الآباء الذين ليس لديهم اهتمام به (على سبيل المثال، عندما يتم تبني ذريتهم). على الرغم من أن هذه الدراسة تتطلب اختبارًا تجريبيًا، إلا أنه في الوقت نفسه يمكن استنتاج أن الميكروبيوم قد يلعب دورًا مهمًا في رعاية الأب. الاستنتاج الآخر هو أن العوامل التي تؤثر بشكل كبير على تكوين الميكروبيوم (مثل المضادات الحيوية) قد تغير علاقة الأب بنسله.

 الحياة نفسها:

البروفيسور ليلاخ هداني، 47 سنة، متزوجة وأم لطفلين (9 و 12 سنة). تحب في أوقات فراغها القراءة والسفر وممارسة اليوغا. لقد اختارت دراسة التطور لأنني مهتمة بـ "لماذا" أكثر من "كيف".