顯微鏡下的海盜:有趣的海洋細菌用細胞砲和抓鉤攻擊獵物
在我們的周圍、身體和體內,微觀戰鬥無時無刻不在進行,而微生物戰鬥者使用的令人興奮的武器遠比我們意識到的要多得多。 科學家現在觀察到了一種細菌,它的攻擊方式就像一艘海盜船,用抓鉤鉤住獵物,然後發射”大砲”將其轟開。
這種細菌被稱為Aureispira,是一種常見的海洋細菌,可以在水中或水面上生長。 如果環境中有足夠的養分就可以安然生存。 但是,一旦食物耗盡,這種蟲子就會轉而過著海盜的生活,開始獵殺其他毫無戒備的細菌,使用的技術會讓傑克-史派洛感到自豪。
首先,它向獵物靠攏,然後發射細小的抓鉤,纏住目標的鞭毛–許多細菌都用這些鞭狀附屬物來移動,因此鉤住這些附屬物就無法逃脫。
接下來,金黃色葡萄球菌發射細胞砲–一種被稱為收縮噴射系統的結構,其工作原理類似栓槍,發射高速彈丸。 這些彈體會擊穿獵物細胞的外膜,使其內臟溢出,Aureispira就能將其吞噬。
研究報告的第一作者馬丁-皮爾霍費爾(Martin Pilhofer)說:”整個場景就像海盜襲擊另一艘船。”
圖解Aureispira如何利用抓鉤和”大砲”攻擊獵物連雲偉等,《科學》,2024 年
Aureispira已被認為可以發動這種攻擊,但在新的研究中,研究人員使用光學顯微鏡和低溫電子顯微鏡進行了更近距離的觀察。 這些技巧有助於研究武器的功能和結構。 研究團隊也觀察到,這種細菌在野外確實有這種行為,但只有在外界營養匱乏時才會這樣做。
至於我們可以利用這些資訊做些什麼,研究小組表示,在現階段,這主要只是由他們自己的好奇心驅動的基礎研究。 但如果能更了解這些細胞武器,最終就能利用它們消滅感染或藻類繁殖,或將藥物輸送到人類細胞。
目前,我們只能利用這項研究來激發我們對無所不在的微觀海洋戰鬥的想像力。這項研究發表在Science雜誌。 從下面的影片中可以看到部分戰鬥過程。