细菌饿急了会先吃“邻居”？

　　◎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。