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让我们回顾一下我们人类是如何成为微生物朋友的宿主的：大约20亿年前，某些细菌被其他生物体（整体）吞噬，它们以三磷酸腺苷的形式产生能量，以换取食物。这些被吞噬的细菌变成了线粒体。于是，真核细胞——所有动植物生命的基础——形成了。
现在地球大气层富含氧气。而许多细菌是专性厌氧菌，它们不能够忍受氧气（就像吸血鬼无法忍受阳光一样）。最终，这些细菌搭上了我们和其他动物的顺风车，并达成了协议。为了在我们的结肠里获得一个舒适安全的家——一个没有氧气的环境（想象一下没有阳光的供吸血鬼存在的地方）——和稳定的营养食物供应，它们将为我们带来一整套健康和长寿福利。我们与这些微生物形成了共生关系。
在微生物研究开始后的短短十年里——在科学界仅仅是一毫秒——我们已经发现了大量由肠道微生物群介导的活动。解释每一个功能都需要大量的篇幅，所以我们重点关注最能影响人们能量水平和整体健康的几个功能。
鉴于它们所处的位置，你可能会猜到，肠道伙伴在消化过程中起着重要的作用。它们的一个重要贡献是分解消化系统消化不了的食物，包括某些植物纤维。令人难以置信的是，只有微生物能够消化生叶子和蔬菜中坚硬的外细胞壁，消化酶无法完成这个看似简单的壮举。（就好比白蚁也不能消化木头，它需要自己的微生物群来消化！）勤恳工作的肠道伙伴还帮助从食物中提取宝贵的能量，并帮助我们提取和制造包括K 2 、叶酸和B 12 在内的维生素。它们的活动还会降低肠道内的pH值（酸碱值），从而增加钙、铁和镁等基本矿物质的溶解和吸收。
除了这些了不起的消化工作，微生物还调节和提供基质（材料），用来生产激素、代谢氨基酸，例如从饮食中吸收色氨酸，从而形成激素血清素的前体——一种帮助调节情绪和健康状况的神经递质。更重要的是，肠道伙伴可以帮助分解环境污染物和药物，但遗憾的是，我们会有意无意地摄入大量化学物质，使它们不堪重负。
作为最后的友好接触，当你的肠壁老细胞脱落时，它们从这些细胞中回收蛋白质，供身体再次用来构建组织，效率极高！
这只是沧海一粟，但在所有的这些工作中，最令人印象深刻和最重要的是制造一种被称为后生元的消化副产品，用来传递身体系统之间的信息。后生元是微生物群系的信号物质，对这些肠道衍生信号化合物的新兴研究相当惊人。后生元会影响激素水平、食欲和情绪，影响大脑结构、功能和发育以及我们是否能增重或减肥，影响我们的睡眠质量、是否会焦虑和患有更严重的心理疾病——简直涵盖人的方方面面！虽然我们对全息生物如何指导我们全身的了解还只是皮毛，但我们已经知道，我们的肠道伙伴通过细胞制造的化合物，包括后生元，不断地与我们的细胞分享各种关键数据，甚至给产生能量的线粒体发送指令。
值得注意的是，肠道伙伴也会影响细胞中的基因表达。我们从新兴的表观遗传学中得知，我们的基因密码不是一成不变的。事实上，我们的基因在很大程度上受环境的影响，这意味着我们都有一定的权力决定我们的健康基因或致病基因是否被激活。微生物产生的信息控制了大部分的基因表达——它们发送的信息数量之多令人难以置信。你绝对意想不到的是，我的一个微生物群落研究的同事最近分享说，他们公司（Gusto Global）使用超级计算机来跟踪粪便样本中的微生物活动。要检测哪些微生物产生了哪些信号，使得哪些基因被激活和失活，这需要超高水平的数学能力和非凡的处理能力。这项工作的复杂性堪比外太空探索。
对从生物群系到基因这种看不见的数据共享，我们仍处在“破解密码”的早期阶段，但我们知道，当生物群系受到破坏时，其处理能力丧失，信号丢失，基本的化合物不再合成——这是疲劳、疾病和衰老的开始。这种潜在损害的起点将我们带回能量吸收以及能量经常丢失的地方——我们的根和土壤。