美国麻省理工学院(MIT)的最新研究揭示,微观世界里的某些生物体,如细菌,有着与植物和动物一样的社会结构和特征,它们扮演着各自不同的社会角色,对周围其它细菌发起攻击与防卫。
社会结构能够减少动植物群体中的冲突,决定对竞争物种发起进攻等,就像非洲沙漠里的雄狮和湖里的鱼一样。“细菌通常被认为是纯粹自私的有机体和无性繁殖群体。”研究负责人、麻省理工学院理论生物学家奥托·科尔德罗说,“这与我们对动物和植物种群的认识相反,动植物的个体可以分工协作,扮演不同的互补角色。”然而,细菌是否也能够像动植物一样具有社会构造和特性呢?
了解微观世界环境的相互影响非常困难,因为微生物实在是太小了。为了弄清这个问题,研究人员筛选出185个密切相关的细菌,并为它们设计了一个“所有人对所有人”的战场。这些细菌是一种被称为“弧菌科”的海洋类家族成员。
细菌生产抗生素,以此作为化学战的武器,来直接妨碍潜在竞争者的活性,从而获得竞争优势,这种情况主要发生在细菌为同一栖息地竞争的时候。研究人员通过观察细菌生态群之间直接和侵略性的竞争,以及计算弧菌个体之间的敌对作用所产生的细菌化合物等,找到了证据。
他们发现,生态学观点描绘的细菌群实际上是一个社会聚合单元。在这些群体里,一些个体产生的抗生素对本群体紧密相关的其它个体没有伤害作用;而对其它群体中的个体来说,则易受到伤害。因此,具有侵略性的化学反应发生在自然群体之间,而不是群体内部。
科尔德罗指出:“那些没有产生抗生素的个体能够从产生者那里获得好处,因为它们对此有抵抗力。换句话来说,抗生素具有社会效果,因为它们对整个群体来说都有好处。”
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