Het is een belangrijk stukje van de puzzel over de menselijke evolutie.

In en op ons lichaam zitten veel micro-organismen zoals bacteriën, virussen en gisten. De meeste van deze micro-organismen houden zich op in onze darmen. Een nieuwe studie gepubliceerd in het vakblad Frontiers in Ecology and Evolution stelt nu dat onze darmflora mogelijk veel belangrijker is geweest voor de menselijke evolutie dan gedacht. Want de adaptieve eigenschappen van deze microben zouden weleens cruciaal zijn geweest voor de verspreiding van de mens over de aarde.

Microbioom
“In ons artikel hebben we nagedacht over het microbioom van onze voorouders en hoe die is veranderd,” zegt onderzoeker Rob Dunn. Want volgens de onderzoeker zouden deze adaptieve eigenschappen van het microbioom weleens een sleutelrol kunnen hebben gespeeld in het aanpassingssucces van onze voorouders. Om hier meer over te weten te komen, analyseerden de onderzoekers verschillende studies om het microbioom van mensen, apen en andere niet-menselijke primaten met elkaar te kunnen vergelijken. Hierbij kwam het team tot een opvallende ontdekking. Er bestaat namelijk een aanzienlijke variatie in samenstelling en functie van het menselijk microbioom die overeenkomt met de geografie en levensstijl. Dit suggereert dat de menselijke darmflora zich snel heeft aangepast aan nieuwe omgevingscondities. “Op zich is dit niet heel verwonderlijk,” vertelt Dunn aan Scientias.nl. “Maar het is wel relatief over het hoofd gezien.”


Het microbioom
Het microbioom van de mens bestaat naar schatting uit meer dan 100 miljard bacteriële cellen. Dat is ongeveer 3 keer zoveel als de hoeveelheid menselijke cellen waaruit ons lichaam bestaat. De bacteriën in het microbioom helpen bij het verteren van voedsel, het regelen van ons immuunsysteem, bieden bescherming tegen andere bacteriën die ziektes veroorzaken en produceren bovendien vitaminen. “Ons microbioom verschilt op verscheidende manieren met die van andere primaten,” legt Dunn uit. “Zo bestaat bijvoorbeeld het microbioom op de huid van Westerse mensen uit meer staphylococcus-bacteriën dan die op de huid van primaten. Dit heeft gevolgen voor ons risico op infecties, lichaamsgeur en zelfs op hoe aantrekkelijk we zijn voor muggen. Daarnaast wordt de menselijke vagina gedomineerd door lactobacillus- bacteriën die de vagina zuur maken, terwijl die van bijna alle andere zoogdieren neutraal is. Ten slotte lijkt de darmflora van mensen afhankelijker te zijn van microben die al vroeg in ons leven onze darmen bevolken.”

Concreet komt het erop neer dat toen onze voorouders naar nieuwe geografische gebieden trokken, ze zich moesten aanpassen aan een nieuw klimaat en nieuwe omstandigheden. Zo werden ze bijvoorbeeld gedwongen ander voedsel te eten en werden ze geconfronteerd met nieuwe ziektes. Maar onze verre voorouders waren niet voor één gat te vangen. De bevindingen uit de studie stellen nu namelijk dat het adaptieve microbioom het mogelijk maakte om het nieuwe voedsel dat ze uit de lokale regio verzamelden te verteren en te ontgiften. Bovendien stelde dit onze voorouders in staat om nieuwe ziektes de kop in te drukken. Kortom, de aanpassing van het microbioom maakte het mogelijk om nieuwe gebieden te trotseren waardoor onze voorouders zich vervolgens over de hele wereld hebben weten te verspreiden.

Fermentatie
Dergelijke microbiële aanpassingen werden gemakkelijk overgedragen van mens op mens dankzij de hechte sociale structuur. Maar onze voorouders deelden niet alleen microben onderling. Ze namen ook bacteriën tot zich door middel van het eten van gefermenteerd voedsel. Dit had verschillende voordelen. Mensen konden het eten bijvoorbeeld voor langere tijd opslaan en daarom op één plek blijven wonen. Vervolgens namen ze dit voedsel samen tot zich, waardoor hun microbioom sterker op elkaar leek dan die van individuen uit andere groepen. “Mensen hebben innovatieve manieren bedacht om microben buiten het lichaam te laten groeien,” legt Dunn uit. “Door lichaamsmicroben te gebruiken om yoghurt, bier, wijn, vis en vele andere voedingsmiddelen te fermenteren, hebben mensen een manier gevonden om de voedingswaarde te verbeteren, voedsel makkelijker te bewaren en om lekkerder eten te maken. Door dit te doen creëerde men een microbioom buiten het lichaam, waardoor ze konden leven op plaatsen waar ze anders niet konden gedijen.” Daarbij waren verschillende aanpassingen nodig voor andere geografische gebieden. “Het kunnen fermenteren van vlees zou mogelijk heel belangrijk kunnen zijn geweest voor de kolonisatie van koude omgevingen,” zegt Dunn. “Daarnaast zou de fermentatie van wortels en knollen belangrijk kunnen zijn voor het leven in droge en tropische omgevingen.”

Hoe het microbioom precies in de loop van de tijd is veranderd, weten onderzoekers nog niet precies. “We hopen dat de bevindingen zullen leiden tot nieuwe vragen en dat wetenschappers de gevolgen van veranderingen in het menselijk microbioom zullen bestuderen,” stelt Dunn. “Persoonlijk zou ik graag de manieren willen gaan begrijpen waarop oude volken microben gebruikten om die smaken en effecten te creëren die ze graag wilden. Ik hoop dan ook van harte dat er in het komende decennium meer aandacht komt voor de bacteriën uit ons verleden.”