科技日報記者 張佳欣

在顯微鏡下的微觀世界里，那些我們?nèi)庋劭床坏降男∩刻於忌涎葜@心動魄的“饑餓游戲”。最近，美國亞利桑那州立大學、瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學院以及瑞士聯(lián)邦水科學與技術研究所組成的國際科研團隊，發(fā)現(xiàn)了一種令人毛骨悚然的微生物生存策略。當營養(yǎng)匱乏、資源短缺的時候，一些細菌會“黑化”，動用一種特殊“武器”殺死周圍的同類，然后一點點地把對方吃掉。沒錯，它們靠吃“鄰居”來活下去。

這種“武器”叫作“第六型分泌系統(tǒng)”（T6SS），是一種看起來像微型魚叉槍的裝置。細菌會用它刺穿周圍的其他細胞，并注入致命毒素，使對方細胞破裂而死。

以往科學家認為，T6SS是細菌在擁擠環(huán)境中用來清除競爭者的“武器”，目的在于“爭地盤”。但最新研究表明，這套系統(tǒng)不僅可以“打仗用”，還能“進食用”。當營養(yǎng)匱乏、無力獨自生長時，細菌會精準調(diào)控T6SS，有目的地獵殺鄰居，從中“榨取”營養(yǎng)，維持自身生存。

科學家是如何發(fā)現(xiàn)這一點的呢？他們使用時間延遲攝影、基因編輯和化學標記等技術，“親眼目睹”了這個過程的發(fā)生。無論是海洋細菌，還是人類腸道中的微生物，當它們在營養(yǎng)稀缺的環(huán)境中生存時，那些擁有T6SS的細菌會主動攻擊鄰居，吸收“死者”釋放出的內(nèi)部物質(zhì)作為營養(yǎng)，從而達到生存目的。

科學家還專門設計了一組實驗，通過基因工程關閉了某些細菌的T6SS功能。結果發(fā)現(xiàn)，在缺乏營養(yǎng)的環(huán)境下，這些“手無寸鐵”的細菌根本無法生長；而同樣條件下，那些保留T6SS的細菌卻茁壯成長。這說明，它們的生存確實依賴于“謀殺并進食”。

令人震驚的是，這樣的“細菌捕食”行為并非實驗室里的特例?？茖W家分析了全球海洋中不同環(huán)境的細菌基因數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)類似的武器系統(tǒng)廣泛存在。

也就是說，只要資源一旦緊缺，有些細菌就會“變臉”。

試想一下，如果科學家能控制這些細菌“武器”的開關機制，或許可以制造出會主動攻擊有害細菌的“智能益生菌”。又或許，科學家還能借助類似T6SS的結構，開發(fā)出能精準將藥物注射進病菌體內(nèi)的新型抗生素。

更廣泛地講，在自然界中，這種機制甚至可能影響整個碳循環(huán)。細菌在海洋中負責分解藻類、回收碳，如果這些細菌被“吃掉”，會改變碳的去向，是留在海底，還是重新釋放到大氣中，有待進一步研究。