提到細菌,你會想起什么?
是吃了不干凈的東西導致拉肚子?
1(圖片來源:百度百科)
還是長輩反反復復的嘮叨:發(fā)霉的花生和玉米不能吃,致癌……
2(圖片來源:搜狐·美食·百眾源生物)
其實細菌并沒有大家想象中那么糟糕。我們會生病是因為病原菌,也就是能夠引起疾病的微生物(包括細菌、病毒等)入侵,產(chǎn)生對我們有毒有害的物質(zhì)從而引起疾病。
其實有很多細菌對我們也是有利的,它們在我們的生產(chǎn)和生活中起著不可或缺的作用。比如釀酒的酒曲(曲霉)、發(fā)酵的酵母、還有產(chǎn)生青霉素的青霉菌等等。
會利用細菌的,不僅僅是我們?nèi)祟?,在貝類世界中,有一種生物將細菌利用發(fā)揮得恰到好處。
夏威夷短尾烏賊(bobtail squid,拉丁文學名Euprymna scolopes),生活在深海幽暗之處,能夠自己發(fā)光,光源來源于烏賊腹部的一個兩腔發(fā)光器,里面充滿了被稱為費氏弧菌(Vibrio fischeri)的發(fā)光細菌。
3 瞇起雙眼的夏威夷短尾烏賊,看起來是真賊(圖片來源:百度百科)
我們知道細菌的繁殖速度非常快,費氏弧菌在烏賊身上出現(xiàn)后的短短幾小時內(nèi)就能形成群落。但這些細菌是如何進入烏賊發(fā)光器官的?海洋中有多于其數(shù)量1000倍的其他細菌,為什么只有費氏弧菌進入了烏賊體內(nèi)?
威斯康星大學麥迪遜分校的動物學家瑪格麗特·麥克福爾-恩蓋爾(Margaret McFall-Ngai)研究這兩種生物間的緊密關系已有26年了,她為我們找到了答案。
4(圖片來源:科普中國)
烏賊的腹部有大量成行排列的纖毛,它們可以產(chǎn)生吸引細菌靠近的水流,當費氏弧菌接觸到烏賊時,便會改變?yōu)踬\一系列基因的表達。其中一些基因可以制造出數(shù)種抗菌物質(zhì),讓除費氏弧菌以外的大多數(shù)細菌難以生存。
還有一些基因可以合成某種酶,能分解烏賊的黏液以產(chǎn)生吸引更多費氏弧菌的物質(zhì)——殼二糖。因此這種微生物很快就占領了烏賊的纖毛區(qū)。
殼二糖還能刺激費氏弧菌,讓它們向烏賊發(fā)光器里的3個隱窩遷移。當?shù)竭_目的地后,費氏弧菌會導致隱窩里的柱狀細胞長大、變密,并緊緊地將其包裹住。
萬一有不能發(fā)光的細菌在機緣巧合之下進入烏賊的發(fā)光器了那怎么辦?別擔心,烏賊能利用發(fā)光器官中的光敏蛋白從數(shù)百萬個發(fā)光的細菌中找到少數(shù)幾個不發(fā)光的細菌并選擇性地將其驅(qū)逐出去。
竟然能夠選擇性地把不需要的細菌驅(qū)除出境,是不是很厲害?還有更厲害的,夏威夷短尾烏賊還能夠利用這些發(fā)光的費氏弧菌來控制發(fā)光強度和方向,簡直就是活體手電筒!
5(圖片來源:百度百科)
看完這個科普小故事是不是很吃驚?我們一直以為章魚是頭足綱中很聰明的,沒有想到烏賊竟然也這么聰明!
(本文圖文資料來源:百度百科、搜狐·美食·百眾源生物、科普中國·烏賊與細菌的奇妙共生等)
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