كوننا بشر، يرى كل واحد منا نفسه كفرد فريد ومستقل، لكننا لسنا وحدنا! الملايين من المخلوقات الميكروسكوبية تسكن أجسامنا، ولا يوجد جسمين متشابهين. كل جسم هو مسكن مختلف لمجتمعات الميكروبات: من الصحاري القاحلة بجلودنا، للقرى على شفاهنا، والمدن في أفواهنا. حتى كل سن يعتبر حي مستقل بنفسه، وأمعائنا هي مدن متحدة من الميكروبات المتفاعلة. وفي هذه الشوارع الصاخبة من أمعائنا، نرى تدفق مستمر من الطعام، وكل ميكروب لديه وظيفة ليقوم بها. كمثال، هذه هي بكتريا السلولوز. مهمتها الوحيدة هي تكسير السلولوز وهو مركب منتشر في الخضروات والسكريات. تتحرك هذه السكريات البسيطة بعد ذلك إلى المتنفسات، مجموعة أخرى من الميكروبات التي تنتزع هذه السكريات البسيطة وتحرقها كوقود. مع تحرك الطعام خلال الجهاز الهضمي الخاص بنا، يصل إلى أدوات التخمير التي تستخرج الطاقة من هذه السكريات من خلال تحويلها إلى مواد كيميائية، مثل الكحول وغاز الهيدروجين، تقوم بقذفها إلى الخارج كنفايات. عميقًا في أجواف مدينة أمعائنا، يكسب السينتروفس قوت يومهم من مخلفات أدوات التخمير. في كل خطوة من هذه العملية، يتم إصدار طاقة ويتم امتصاص هذه الطاقة من خلال خلايا الجهاز الهضمي. المدينة التي رأيناها للتو تختلف من شخص لآخر. لكل شخص مجموعة متميزة ومتنوعة من ميكروبات الأمعاء التي تستطيع معالجة الطعام بأساليب مختلفة. من الممكن أن تستطيع الميكروبات الأمعائية لدى شخص ما أن تصدر جزء فقط من السعرات الحرارية التي تصدرها ميكروبات شخص آخر. إذن ما الذي يحدد نوع عضوية مجتمعات الميكروبات الأمعائية لدينا؟ حسنا، أشياء مثل تكويننا الوراثي والميكروبات التي نواجهها خلال حياتنا من الممكن أن تساهم في أنظمتنا الإيكولوجية الميكروبية. الطعام الذي نأكله أيضا يؤثر في نوعية الميكروبات التي تعيش في أمعائنا. مثلا ، الطعام المكون من جزيئات مركبة مثل التفاح يتطلب الكثير من عمال الميكروبات المختلفة من أجل تكسيره. لكن لو كان الطعام مكونًا من جزيئات بسيطة مثل المصاصة، فإن بعض من هؤلاء العمال سيتم طردهم من العمل. يترك هؤلاء العمال المدينة بلا عودة. مجتمعات الميكروبات الأمعائية التي تعاني من قلة الأنواع المختلفة من العمال لا تعمل جيدًا. كمثال، البشر الذين يعانون من أمراض مثل السكري أو التهاب الأمعاء المزمن يكون لديهم تنوع أقل من الميكروبات في أمعائهم. نحن لا نفهم تمامًا الطريقة المثلى لمعالجة مجتمعاتنا الميكروبية الفردية، لكن على الأرجح فإن تغيير أسلوب حياتنا كأكل وجبات متنوعة من أطعمة مكونة من جزيئات مركبة وذات أصل نباتي، من الممكن أن يساعد في إعادة إحياء الأنظمة الإيكولوجية الميكروبية في أمعائنا وبامتداد جسمنا كله. إذن، نحن حقًا لسنا وحدنا في جسمنا. أجسامنا هي مأوى لملايين من الميكروبات المختلفة، ونحن نحتاج إليهم كما يحتاجون هم إلينا تمامًا. كلما تعلمنا أكثر عن كيفية تفاعل الميكروبات معًا ومع أجسامنا، أمكننا إظهار كيف يمكننا تغذية هذا العالم المركب غير المرئي الذي يشكل هويتنا الشخصية وصحتنا وسعادتنا.
Being human, we each view ourselves as a unique and independent individual, but we're never alone! Millions of microscopic beings inhabit our bodies, and no two bodies are the same. Each is a different habitat for microbial communities: from the arid deserts of our skin, to the villages on our lips, and the cities in our mouths. Even every tooth is its own distinctive neighborhood, and our guts are teaming metropolises of interacting microbes. And in these bustling streets of our guts, we see a constant influx of food, and every microbe has a job to do. Here's a cellulolytic bacteria, for example. Their one job is to break down cellulose, a common compound in vegetables, into sugars. Those simple sugars then move along to the respirators, another set of microbes that snatch up these simple sugars and burn them as fuel. As food travels through our digestive tract, it reaches the fermentors who extract energy from these sugars by converting them into chemicals, like alcohol and hydrogen gas, which they spew out as waste products. Deeper in the depths of our gut city, the syntrophs eke out a living off the fermenters' trash. At each step of this process, energy is released, and that energy is absorbed by the cells of the digestive tract. This city we just saw is different in everyone. Every person has a unique and diverse community of gut microbes that can process food in different ways. One person's gut microbes may be capable of releasing only a fraction of the calories that another person's gut microbes can extract. So, what determines the membership of our gut microbial community? Well, things like our genetic makeup and the microbes we encounter throughout our lives can contribute to our microbial ecosystems. The food we eat also influences which microbes live in our gut. For example, food made of complex molecules, like an apple, requires a lot of different microbial workers to break it down. But, if a food is made of simple molecules, like a lollipop, some of these workers are put out of a job. Those workers leave the city, never to return. What doesn't function well are gut microbial communities with only a few different types of workers. For example, humans who suffer from diseases like diabetes or chronic gut inflamation typically have less microbial variety in their guts. We don't fully understand the best way to manage our individual microbial societies, but it is likely that lifestyle changes, such as eating a varied diet of complex, plant-based foods, can help revitalize our microbial ecosystems in our gut and across the entire landscape of our body. So, we are really not alone in our body. Our bodies are homes to millions of different microbes, and we need them just as much as they need us. As we learn more about how our microbes interact with each other and with our bodies, we will reveal how we can nurture this complex, invisible world that shapes our personal identity, our health, and our well-being.