最新研究表明，哺乳動物的大部分腸道細菌都是遺傳的

一項在老鼠身上進行的新研究表明，大多數哺乳動物腸道內的細菌群落大多是由母親傳給後代的，而不是在鄰居之間進行交易或從環境中獲得。但也有一些例外，可能暗示了一些關於人類病原體進化的有趣現象。

繼承的微生物

生活在你體內的細菌比你體內的人體細胞多好幾倍。在你的消化道中，這些看不見的生態系統不僅在消化系統中起著重要作用，而且在免疫系統和內分泌系統中也起著重要作用，它們影響著幫助調節身體功能的荷爾蒙。這些細菌必須來自某個地方，無論它們是在子宮內或分娩過程中通過所謂的垂直傳播過程遺傳的，還是我們從環境中或通過與他人接觸感染的。

對科學來說幸運的是，其他動物物種也在它們的消化道內攜帶著整個生態系統，老鼠的繁殖速度比人類快得多(而且更容易在嚴格控制的實驗室環境中生存幾代)。加州大學伯克利分校的生物學家安德魯莫勒（Andrew Moeller）和他的同事們花了三年時間在他們的實驗室裡培育了17個不同的老鼠譜系(把每個譜系看作沒有分支的族譜)。有些是在亞利桑那州捕獲的老鼠的後代，而另一些則可以追溯到加拿大阿爾伯達省。

安德魯莫勒

這些小鼠沒有與非親緣動物進行互動或共用籠子，但莫勒和他的同事們表示，細菌很有可能通過實驗室環境或人類飼養員的手在它們之間傳播。即便如此，3年10代之後，莫勒和他的同事們仍然可以通過觀察亞利桑那老鼠和加拿大老鼠的腸道微生物來區分它們的後代。

有趣的例外

這並不意味著完全沒有變化。莫勒和他的同事從每一代老鼠的腸道中取樣，並從樣本中測序遺傳物質。如果有人算上的話，在三年內，總共有212個微小的部分消化的老鼠食物樣本。生物學家將每個基因序列樣本與來自其他血統的老鼠的樣本進行比較，以觀察兩個樣本中細菌DNA序列的比例。儘管研究人員仍然可以根據腸道微生物來區分老鼠的譜系，但他們注意到，與祖先相比，後世的老鼠與他們沒有血緣關係的老鼠有更多相同的DNA序列。

這可能是因為所有的腸道微生物群落都是在同一個環境下進化的：實驗室，它可以在不同的小鼠體內培養出相同的細菌，並且隨著時間的推移，這些微生物群落會變得更加相似。但這也可能是至少一些腸道細菌具有傳染性的一個跡象。

研究人員按屬對腸道樣本的DNA序列進行了分類，然後他們更仔細地觀察了哪些DNA序列似乎在老鼠之間傳播。大多數的細菌傾向於保持相同的鼠系，從母體傳播到子代，如擬桿菌屬和梭狀芽胞桿菌屬。但也有一小部分細菌，最著名的是芽孢桿菌屬，傾向於通過環境或與人類接觸傳播。

氧氣很重要

在小鼠之間水準傳播的細菌往往與導致人類疾病的物種有關。莫勒和他的同事將他們的研究結果與美國食源性和醫院獲得性細菌感染的流行病學數據相結合。他們發現，一個屬在人類中引起的感染和住院次數與它在小鼠中的傳播方式有關。這並不意味著水準傳播的腸道細菌必然是危險的，但它說明了一些有趣的事情，它們是如何適應傳播到新的宿主的。

莫勒和他的同事們寫道:「人體中的細菌性病原體屬於一類，似乎可以通過室內環境進行傳播。」成功成為病原體的細菌往往是多面手，能夠在宿主體內或宿主體外的環境中生存。氧氣可能是成功的秘訣之一。

莫勒和他的同事們注意到專性厭氧菌——一種只能在無氧環境中生存的細菌——傾向於從老鼠媽媽那裡傳給它們的後代，而不是在環境中的其他老鼠之間。有氧細菌，那些需要氧氣才能生存的細菌，更傾向於水準傳播，更少依賴於垂直傳播。這表明，細菌是否能在環境中逗留並希望被新宿主吸收，耐受氧氣的能力起著重要作用。

這一研究結果可能也適用於人類和其他哺乳動物，因此莫勒的老鼠可能會對我們自身的內部生態學有所啟發。