細菌是具有攻擊性的生物，已經(jīng)進化出多種可怖的方法來殺死和抑制競爭者。這些策略中最極端的一種是細胞主動分裂并死亡以釋放殺死其他菌株的大毒素。盡管有些細菌已知存在此類行為，但尚不清楚是否具有普遍性，通常假定只有少數(shù)細菌會執(zhí)行這些自殺性攻擊。

新研究表明，事實并非如此：在細菌大戰(zhàn)的某些區(qū)域，幾乎所有細菌都會殺死自己，從而制造出大規(guī)模的攻擊。

自殺行為在自然世界中非常罕見，但通常難以理解其進化動力。這項研究表明，數(shù)百萬細菌會同時自殺。而且，這種情況發(fā)生在所有細菌中，研究中使用的是，常見的腸道細菌大腸埃希氏菌。這一發(fā)現(xiàn)與社交昆蟲 ，蜜蜂和螞蟻的行為有著驚人的相似之處。

共同作者、牛津大學動物與生物化學系的Elisa Granato博士說：“在這些攻擊中死亡的細菌數(shù)量之多令人驚訝。但是這項研究解釋了原因——細胞在自殺時已經(jīng)奄奄一息，早晚會被敵方殺死，故而發(fā)出搏命一擊，以求同歸于盡。”

作者使用3-D延時熒光顯微鏡在實驗室觀察細菌戰(zhàn)場。 他們發(fā)現(xiàn)了一種使細胞在發(fā)生自殺行為時變色的方法。 這樣一來，他們就可以在細菌互動的過程中隨著時間的推移追蹤前線的具體單位，并查看何時以及多少單位會執(zhí)行死亡任務(wù)。

合著者Kevin Foster教授說：“像大腸桿菌一樣，它們既可能是致命的病原體，也可能是生活在我們體內(nèi)的保護性共生體。因此，這些細菌是否能贏得戰(zhàn)爭，可能是健康與破壞性疾病之間的區(qū)別。對細菌間戰(zhàn)爭的研究可能會幫助我們對抗病原體并聯(lián)合所謂的友好細菌。”

研究人員希望，通過更廣泛地了解細菌爭斗的規(guī)則，并將其用于設(shè)計益生菌，它們可以促進健康和治療感染。

論文《細菌戰(zhàn)爭中大規(guī)模自殺策略的演化》發(fā)表在《當代生物學》上

本文譯自 phys，由譯者 majer 基于創(chuàng)作共用協(xié)議(BY-NC)發(fā)布。