你愛聞的雨后泥土味 其實(shí)是細(xì)菌的“誘餌”

　　一場(chǎng)大雨過(guò)后,空氣中會(huì)彌漫著一股清新的泥土味。這種泥土的味道是怎么來(lái)的呢?原來(lái),土壤中含有大量放線菌、粘細(xì)菌、藍(lán)細(xì)菌以及絲狀真菌,這些微生物產(chǎn)生一些揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs)構(gòu)成了土壤的味道。其中,最常見的是土臭素(一種天然的萜類化合物)和2-甲基異茨醇(2-MIB)。

　　研究發(fā)現(xiàn),對(duì)于在土壤中生存的一些小型動(dòng)物來(lái)說(shuō),這種氣味十分有益。比如,彈尾目動(dòng)物(一種小型節(jié)肢動(dòng)物,俗稱跳蟲)能以土壤中的放線菌和真菌為食。它們的觸角能捕捉到這些氣味分子,進(jìn)而確定這些微生物的位置。

　　然而,最新一項(xiàng)發(fā)表在《自然-微生物學(xué)》上的文章表明,看似因放出氣味而被跳蟲吃了的放線菌,其實(shí)也利用了跳蟲,而氣味則是它們的“誘餌”。

　　在實(shí)驗(yàn)中,研究人員利用氣相色譜分析了一種放線菌——天藍(lán)色鏈霉菌產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)化合物。隨后,他們觀察了跳蟲對(duì)這些小分子化合物的反應(yīng),發(fā)現(xiàn)不僅是土臭素,合成土臭素的一些中間產(chǎn)物以及副產(chǎn)物大根香葉烯-D,都能引起跳蟲觸角上的電生理反應(yīng)。此外,天藍(lán)色鏈霉菌產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)化合物,對(duì)跳蟲具有明顯的吸引力,但對(duì)于其他昆蟲并沒有明顯的影響。

　　鏈霉菌進(jìn)入繁殖期時(shí),會(huì)產(chǎn)生大量的子代孢子。研究人員發(fā)現(xiàn),鏈霉菌產(chǎn)生這些揮發(fā)性化合物時(shí),恰好是它們產(chǎn)生的孢子開始擴(kuò)散的時(shí)期。因此,當(dāng)被吸引的跳蟲前來(lái)食用這些鏈霉菌時(shí),便在無(wú)意間充當(dāng)了幫助孢子擴(kuò)散的媒介。

　　除了體表能幫助傳播孢子外,跳蟲在攝食鏈霉菌后產(chǎn)生的排泄物,也能促進(jìn)鏈霉菌孢子的傳播。研究人員收集了跳蟲的排泄物,并洗去體表附著的孢子。他們發(fā)現(xiàn),70.8%的跳蟲糞便顆粒都含有活的鏈霉菌孢子。這一發(fā)現(xiàn)也證實(shí),鏈霉菌雖然被跳蟲攝入,但它們的孢子仍能在跳蟲的腸道中存活,并進(jìn)行再次傳播。

　　一些研究證實(shí),鏈霉菌能產(chǎn)生多種對(duì)無(wú)脊椎動(dòng)物有害的代謝產(chǎn)物。因此,當(dāng)土壤中的其他動(dòng)物,如秀麗隱桿線蟲感知到這些泥土味的小分子時(shí),它們一般會(huì)嘗試逃走。但有趣的是,以鏈霉菌作為唯一食物來(lái)源的跳蟲卻不會(huì)“中毒”。

　　研究人員發(fā)現(xiàn),跳蟲的基因組含有多個(gè)解毒機(jī)制相關(guān)的基因簇,因此它們能暴露在含有各種有毒物質(zhì)的土壤中。而鏈霉菌產(chǎn)生的多種抗生素,還能幫助跳蟲殺死體內(nèi)的病原體?？紤]到跳蟲和鏈霉菌在土壤中均具有很高的豐富度,研究人員推測(cè),這兩類生物在很久之前,就形成了這種特殊的“互利”的關(guān)系。(據(jù)《環(huán)球科學(xué)》)

　　轉(zhuǎn)自：科技日?qǐng)?bào)

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