細菌會捕殺其它細菌嗎?
你也許看過許多動物被捕食者追逐的視頻,畢竟捕獵是動物獲取食物的方式。 這類「貓鼠遊戲」充滿了刺激、鮮血、恐懼和冒險。 但讓我們退後一步、到微生物的世界里看一看。 在它們的世界中,無數細菌同樣需要一刻不停地為生存而戰。 沒錯,細菌也會追捕其它細菌,不僅僅是動物才有這項技能。 這些「細菌」獵手就叫做掠食性細菌。
掠食性細菌是什麼?
簡單來說,掠食性細菌是指會對其它細菌進行獵食的細菌,處於細菌食物鏈的最頂端。 雖然它們對人類相對無害,但對自己的同類就沒那麼友善了。
目前研究得最透徹、最廣泛的例子是蛭弧菌。 這是一種革蘭氏陰性菌,會對其它革蘭氏陰性菌發起攻擊。 科學家在上世紀60年代在土壤樣本中尋找噬菌體時,無意中發現了這種細菌的存在。
圖為蛭弧菌。
蛭弧菌是如何捕獵的?
這些細菌有點類似水蛭,會攻擊並附著到宿主身上,然後將宿主的營養物質全部吸光。 與此同時,它們還會在宿主體內繁殖,然後從宿主體內一破而出,將宿主殺死。
蛭弧菌可以附著到其它革蘭氏陰性菌上,比如大腸桿菌或沙門氏菌,然後在它們的細胞膜上弄出破洞,藉此進入宿主的細胞周質間隙中,即兩層細胞膜之間一層薄薄的膠狀基質。 一旦進入,它們便會開始吸食宿主體內的營養物質,就像細菌界的水蛭一樣。 它們同時還會釋放出蛋白質破壞酶,從內部瓦解宿主。 聽上去可真殘忍!
蛭弧菌的生命週期。
蛭弧菌就像自然界中所有動物一樣,也會為了填飽”肚子”去捕獵。 只是細菌實際上並沒有肚子,這麼做只是為了獲取營養物質而已。 然而,它們可不會為了取樂而打獵,這點可比人類高明多了。
掠食性細菌有哪些類型?
除了蛭弧菌之外,還有其它掠食性細菌,統稱為BALOs(”蛭弧菌類生物”的英文縮寫)。 其它例子包括BDELLovibrio exovorus、或Micavibrio aeruginosavorus、以及Peredibacteraceae科、Halobacteriovoraceae科和Pseudobacteriovoracaceae科的細菌。 不過,目前針對這些細菌開展的研究並不多。 研究得最深入、最廣為人知的仍然是蛭弧菌。
蛭弧菌對人類有害嗎?
答案是”不會”。 這些細菌一般並不會對人類造成傷害。 它們的運作系統並不會感染人類細胞、或引發人類疾病。 至少目前我們從研究中掌握的資訊就是這些。
事實上,科學家已經用蛭弧菌和Micavibrio aeruginosavorus在小鼠、大鼠和螃蟹身上開展了多次實驗。 幸運的是,這些細菌並未對這幾種生物造成任何負面影響。
將掠食性細菌用於治療,在接下來50年間也許會成為一種常事。
研究還顯示,蛭弧菌甚至可能是人類自己腸道微生物群的一部分。
隨著越來越多的研究證實掠食性細菌對人類無害,它們作為一種治療手段,對我們的吸引力也越來越強。
掠食性細菌會是醫學界的未來嗎?
目前,抗生素是應對細菌感染的最常用策略。 但你一定聽說過我們正面臨的一項重大威脅——抗生素耐藥性。 假如抗生素無法再殺死致病細菌,我們又該如何阻止它們呢? 在這種情況下,掠食性細菌或許是一種可行之道。
這種方法就像派出自己體內的細菌大軍、和我們並肩作戰一樣。 由於「生物膜」的存在,假如沒有人體免疫系統,許多致病細菌都能舒舒服服地在我們體內紮根。 生物膜是由一群細菌生成的膠狀基質,可以起到保護層的作用,能夠阻止抗生素進入細菌體內。 但掠食性細菌可以一路「吃進」這些生物膜中,使其變得毫無用處。
但問題在於,我們不能直接將這些細菌注射到體內,指望它們自己找到對我們不利的細菌、向它們發起攻擊。 對於掠食性細菌而言,要想躲過人體免疫系統、找到自己的捕獵對象,可謂難如登天。 我們採用的治療方法應當更加「淺顯易懂」才行。 例如,假如皮膚感染了細菌、引發皮疹或變色,不妨將掠食性細菌直接注射到感染部位。 換句話說,這種方法適合用於局部治療、以及相對較輕的病症。
結論
事實證明,有些細菌不僅可以獵食其它細菌,對人類還相當有用。 目前科學家正在開展大量研究工作,希望能進一步弄清掠食性細菌殺死獵物的機制。
假如運氣好的話,我們或許能對這些細菌的用途稍作改造、用於治療細菌感染。 除了治病之外,它們甚至還能用來製作殺蟲劑或食品防腐劑。 有朝一日,它們說不定會成為人類最好的朋友呢! (葉子)