提到細(xì)菌,你會(huì)想起什么?
是吃了不干凈的東西導(dǎo)致拉肚子?
1(圖片來源:百度百科)
還是長(zhǎng)輩反反復(fù)復(fù)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(shí)細(xì)菌并沒有大家想象中那么糟糕。我們會(huì)生病是因?yàn)椴≡?,也就是能夠引起疾病的微生物(包括?xì)菌、病毒等)入侵,產(chǎn)生對(duì)我們有毒有害的物質(zhì)從而引起疾病。
其實(shí)有很多細(xì)菌對(duì)我們也是有利的,它們?cè)谖覀兊纳a(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(huì)利用細(xì)菌的,不僅僅是我們?nèi)祟悾谪愵愂澜缰?,有一種生物將細(xì)菌利用發(fā)揮得恰到好處。
夏威夷短尾烏賊(bobtail squid,拉丁文學(xué)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(gè)兩腔發(fā)光器,里面充滿了被稱為費(fèi)氏弧菌(Vibrio fischeri)的發(fā)光細(xì)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(xì)菌的繁殖速度非常快,費(fèi)氏弧菌在烏賊身上出現(xiàn)后的短短幾小時(shí)內(nèi)就能形成群落。但這些細(xì)菌是如何進(jìn)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(xì)菌,為什么只有費(fèi)氏弧菌進(jìn)入了烏賊體內(nèi)?
威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的動(dòng)物學(xué)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(guān)系已有26年了,她為我們找到了答案。
4(圖片來源:科普中國(guó))
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(xì)菌靠近的水流,當(dāng)費(fèi)氏弧菌接觸到烏賊時(shí),便會(huì)改變?yōu)踬\一系列基因的表達(dá)。其中一些基因可以制造出數(shù)種抗菌物質(zhì),讓除費(fèi)氏弧菌以外的大多數(shù)細(xì)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(fèi)氏弧菌的物質(zhì)——?dú)ざ?。因此這種微生物很快就占領(lǐng)了烏賊的纖毛區(qū)。
殼二糖還能刺激費(fèi)氏弧菌,讓它們向?yàn)踬\發(fā)光器里的3個(gè)隱窩遷移。當(dāng)?shù)竭_(dá)目的地后,費(fèi)氏弧菌會(huì)導(dǎo)致隱窩里的柱狀細(xì)胞長(zhǎng)大、變密,并緊緊地將其包裹住。
萬一有不能發(fā)光的細(xì)菌在機(jī)緣巧合之下進(jìn)入烏賊的發(fā)光器了那怎么辦?別擔(dān)心,烏賊能利用發(fā)光器官中的光敏蛋白從數(shù)百萬個(gè)發(fā)光的細(xì)菌中找到少數(shù)幾個(gè)不發(fā)光的細(xì)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(xì)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(fèi)氏弧菌來控制發(fā)光強(qiáng)度和方向,簡(jiǎn)直就是活體手電筒!
5(圖片來源:百度百科)
看完這個(gè)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(guó)·烏賊與細(xì)菌的奇妙共生等)
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