点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:细菌饿急了会先吃“邻居”?
首页> 光明科普> 焦点新闻 > 正文

细菌饿急了会先吃“邻居”?

来源:科技日报2025-06-16 09:53

  ◎科技日报记者 张佳欣

  在显微镜下的微观世界里,那些我们肉眼看不到的小生命,每天都上演着惊心动魄的“饥饿游戏”。最近,美国亚利桑那州立大学、瑞士苏黎世联邦理工学院以及瑞士联邦水科学与技术研究所组成的国际科研团队,发现了一种令人毛骨悚然的微生物生存策略。当营养匮乏、资源短缺的时候,一些细菌会“黑化”,动用一种特殊“武器”杀死周围的同类,然后一点点地把对方吃掉。没错,它们靠吃“邻居”来活下去。

饥饿的细菌(青色)使用一种名为Ⅵ型分泌系统的微型“鱼叉”刺穿并杀死邻近的细胞(洋红色)。猎物会爆裂,变成球形并泄漏营养物质,而“杀手”细胞则利用这些营养物质生存和生长。上下两张图片分别显示不同时间的变化。

图片来源:美国科学促进会网站视频截图

  这种“武器”叫作“第六型分泌系统”(T6SS),是一种看起来像微型鱼叉枪的装置。细菌会用它刺穿周围的其他细胞,并注入致命毒素,使对方细胞破裂而死。

  以往科学家认为,T6SS是细菌在拥挤环境中用来清除竞争者的“武器”,目的在于“争地盘”。但最新研究表明,这套系统不仅可以“打仗用”,还能“进食用”。当营养匮乏、无力独自生长时,细菌会精准调控T6SS,有目的地猎杀邻居,从中“榨取”营养,维持自身生存。

  科学家是如何发现这一点的呢?他们使用时间延迟摄影、基因编辑和化学标记等技术,“亲眼目睹”了这个过程的发生。无论是海洋细菌,还是人类肠道中的微生物,当它们在营养稀缺的环境中生存时,那些拥有T6SS的细菌会主动攻击邻居,吸收“死者”释放出的内部物质作为营养,从而达到生存目的。

  科学家还专门设计了一组实验,通过基因工程关闭了某些细菌的T6SS功能。结果发现,在缺乏营养的环境下,这些“手无寸铁”的细菌根本无法生长;而同样条件下,那些保留T6SS的细菌却茁壮成长。这说明,它们的生存确实依赖于“谋杀并进食”。

  令人震惊的是,这样的“细菌捕食”行为并非实验室里的特例。科学家分析了全球海洋中不同环境的细菌基因数据,发现类似的武器系统广泛存在。

  也就是说,只要资源一旦紧缺,有些细菌就会“变脸”。

  试想一下,如果科学家能控制这些细菌“武器”的开关机制,或许可以制造出会主动攻击有害细菌的“智能益生菌”。又或许,科学家还能借助类似T6SS的结构,开发出能精准将药物注射进病菌体内的新型抗生素。

  更广泛地讲,在自然界中,这种机制甚至可能影响整个碳循环。细菌在海洋中负责分解藻类、回收碳,如果这些细菌被“吃掉”,会改变碳的去向,是留在海底,还是重新释放到大气中,有待进一步研究。

[ 责编:李欣哲 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 2025年空军航空开放活动和长春航空展举行预演

  • 百舸争流迎开渔

独家策划

推荐阅读
“科创游”是一种将科技与旅游相结合的新型旅游形式,不仅展示科技企业的生产过程和产品,还注重科技教育的普及和科技创新的体验
2025-09-17 10:23
此次大会将讨论通过“人与生物圈计划”及其世界生物圈保护区网络杭州战略行动计划,明确未来十年的发展方向、目标和行动方案
2025-09-17 10:21
人造地球卫星、载人飞船、空间站、空间探测器要“上天”进入预定轨道,运载火箭少不了。在“火箭家族”展台,长征一号至五号运载火箭模型笔直而立。
2025-09-17 10:20
在化学生物学研究中,有一种强大的“分子地图绘制技术”——邻近标记技术。在癌症免疫治疗中,免疫细胞需要足够强和足够多的“信号”才能发起攻击,但癌细胞表面的天然信号往往非常稀疏。
2025-09-17 10:18
当前,秋粮陆续进入成熟期。各地抓住最后的窗口期,落实落细各项增产措施,全力以赴抓好秋粮生产,确保秋粮丰产丰收。
2025-09-17 09:32
人工智能的浪潮正在席卷从科技到教育,乃至全社会的各个角落,中国教育界正在积极推动学习和应用人工智能,以便乘势站在时代前列。今年6月,中国工程院院士、华中科技大学校长尤政提出,人工智能和批判性思维结合形成DNA式的“双螺旋结构”,将有力推动创新。
2025-09-16 09:14
15日,在2025年国家网络安全宣传周主论坛上,《人工智能安全治理框架》2.0版正式发布。落实《全球人工智能治理倡议》,《人工智能安全治理框架》1.0版于2024年9月发布,受到国内外广泛关注。
2025-09-16 09:13
光明日报北京9月15日电 记者陈晨从农业农村部获悉,2025畜禽种业发展论坛14日在北京市平谷区举行。论坛发布了第三次全国畜禽遗传资源普查、濒危畜禽遗传资源保护成效、主要畜种分子身份证构建和遗传评估优秀种公畜等重大成果,举办了畜禽种业振兴成果展,26家单位现场推介新技术、新设备、新成果,72家单位进行专场展示。
2025-09-16 09:13
数智技术以及数智互联技术将推进青年间社会化协同与知识共享,可精准连接青年学习者,并形成跨地域的学习社群与项目协作组。总而言之,数智技术能够为青年群体参与终身学习创造良好条件,能够充分激发青年群体参与终身学习的动力,能够更好地帮助青年群体全面发展。
2025-09-16 09:12
作者:王 珩、程松泉,分别系浙江师范大学教师教育学院教授;浙江师范大学教师教育学院博士生  当前,全球教育正经历一场由人工智能技术驱动的深刻变革。唯有坚守育人初心,在伦理框架内审慎推进技术应用,才能让人工智能真正成为引领教育发展的引擎,而非解构教育本质的飓风。
2025-09-16 09:11
在合成生物学和气候变化应对领域有巨大潜力。
2025-09-16 09:11
走进展区,多款新潮文创让人爱不释手;戴上设备,苏轼笔下的诗词世界任人遨游;指尖轻点,三千年前的青铜器“触手可及”……一系列新产品、新服务、新场景在2025年中国国际服务贸易交易会文旅服务专题亮相,漫步其中,处处感受到科技与创意奔涌、文化和旅游融合的无限活力。
2025-09-15 09:54
在2025年中国国际服务贸易交易会上,一批品类丰富、兼具趣味与文化内涵的文创精品成为展会现场的“人气王”,引爆观展热潮。
2025-09-15 09:54
最大网络基础设施的建成有助于我国突破关键技术的“卡脖子”困境,形成自主可控的核心技术优势,建立起数字经济产业的第二创新生态。 (作者:戎 珂,系清华大学社会科学学院经济学研究所所长、长聘教授;田晓轩,系清华大学社会科学学院经济学研究所博士研究生)
2025-09-15 09:53
今年暑期,工厂游火爆出圈。参观名额秒空、门票收入可观、社交平台相关笔记有10多万条,工厂游俨然成了文旅界新宠。 工厂游等新型旅游业态,实现了工业与文旅的跨界融合,也为文旅经济的发展提供了新增长点。
2025-09-15 09:52
深夜,河南焦作多氟多新材料股份有限公司的实验室依旧灯火通明,总工程师闫春生还在带着团队忙碌。 2006年,多氟多打响了由传统氟化工向精细氟化工、新能源材料转型的战役,闫春生临危受命加入六氟磷酸锂研发团队。
2025-09-15 09:51
2025年中国国际服务贸易交易会9月10日至9月14日在北京举办,众多科技产品亮相展区,吸引观众驻足参观。2025年中国国际服务贸易交易会9月10日至9月14日在北京举办,众多科技产品亮相展区,吸引观众驻足参观。
2025-09-12 10:08
汽车排放被认为是气候变化的“元凶”之一,但学术界一直缺乏对城市道路碳排放进行精准刻画的工具。”借助全景AI模型,可实现二氧化碳排放源的精准提取,模型的平均精度超过93%、平均误差低于1.3ppm(ppm为百万分比浓度)。
2025-09-12 10:01
习近平总书记指出:“要把握人工智能发展趋势和规律,加紧制定完善相关法律法规、政策制度、应用规范、伦理准则,构建技术监测、风险预警、应急响应体系,确保人工智能安全、可靠、可控。人工智能系统的可靠性不能停留在统计意义上的“高概率正确”,而应追求在复杂、开放、动态环境下的“高置信可靠”。
2025-09-12 10:01
10日,2025世界顶尖科学家协会奖(以下简称“顶科协奖”)获奖者名单在上海公布。顶科协奖是2021年在上海发起创设、由红杉中国独家提供永久资金支持的面向全球科学家评选的科学大奖。
2025-09-12 09:59
加载更多