它们可能是世界上*小、*古老的园丁。一种海洋细菌通过利用杀虫剂防范其他微生物来照料藻类。弄清楚玫瑰杆菌如何做到这一点,能帮助人们更好地了解拥有丰富的细菌及其微藻类“作物”的全球海洋中的营养素循环。
“在全球营养物循环中,它们是关键角色。”来自丹麦技术大学的EvaSonnenschein在日前于波士顿举行的美国微生物学会年会上报告了其团队的*新成果。平均而言,玫瑰杆菌占全球细菌多样性的3%,在某些地方甚至高达20%。
Sonnenschein的工作以目前在普林斯顿大学任职的MohammadSeyedsayamdost于2011年作出的一项发现为基础。Seyedsayamdost发现,在食物充足时,藻类会产生有助于玫瑰杆菌茁壮生长的营养物质。反过来,这种细菌会制造充当杀虫剂的抗生素,从而保护藻类免受同其竞争的菌株侵害。
细菌和藻类似乎均从这种安排中受益。这令人联想到蚂蚁“养殖”蚜虫。“我怀疑,这是一种互利共生。”来自马里兰大学帕克分校的RitaColwell表示,“如果不是对双方都有好处,这种现象不会存在。”
不过,当日子变得艰难,藻类开始同细菌竞争资源时,“农场主”便停止制造抗生素。相反,它们会产生一种杀死藻类的物质,从而收获丰富的藻类腐烂产物。
如今,Sonnenschein团队研究了细菌用来管理藻类“花园”的工具。它们包括保护藻类免受其他细菌侵害的“除草剂”——tropodithietic酸(TDA),以及杀死藻类用于收割的物质——roseobacticides。
研究人员发现,制造TDA的微生物并不总是也能产生杀死藻类的化合物。相反,他们辨别出41个在这些细菌中****且能制造roseobacticides的基因簇。藻类分解产物被认为能引导产生更多roseobacticides,从而创建了一个导致更多藻类被杀死的正反馈循环。
目前,Sonnenschein和同事正试图评估藻类“养殖”产生的环境影响,以及指示细菌保护还是收割藻类的因素。