1962年,柏林研究员海因茨·斯托尔普(Heinz Stolp)在寻找新病毒时过滤器用完了从他的样本中筛选出来的。所以他用稍微大一点的孔代替过滤器:1.35微米而不是0.2微米。通常繁殖非常快的病毒没有在他涂有细菌作为病毒饲料的玻璃板上生长,那时,里面的东西应该被扔掉。

但他没有抽时间去做,几天后,诱人的迹象出现了:细菌草坪上的洞。一种很小的东西——但不是病毒——正在吃他的诱饵。斯托普不是假人,他抓住机会找到了新的捕食者。

在他的显微镜下有一包蛭弧菌属bacteriovorus.没有一个细菌学家遇到过斯托尔普现在所看到的:一个专注、活跃和精致的杀手。

蛭弧菌属微生物是寻找细菌的鱼雷,有时被称为“世界上最小的猎手”。它们只有典型细菌的五分之一大,但却能超过自身重量。一个人蛭弧菌属飞镖,直到它撞上猎物.当它发生的时候,撞击是如此猛烈,受害者会摇晃几个细胞长度,在几秒钟内停止移动。

弹道式地贴在受害者身上蛭弧菌属就像一个越野赛队伍在10000公里后的自助餐厅里清理房间一样。它释放猎物内脏的系统是如此进化的(一位作者将这一过程称为“精致的分子解剖)当它吃完后,除了鬼和膜碎片什么都没有留下。

大多数细菌都以食物残渣为食,或者自己生产食物。但自从斯托普发现了猎人蛭弧菌属,科学家们已经意识到掠食性细菌是多种多样的,重要的,潜在的有用的。它们可以与阿米巴原虫和病毒等杀手相匹敌,消灭土壤中庞大的细菌群。科学家们希望,它们也可以作为动态抗生素应用于人类和动物身上。

一旦科学家们找到了要找的东西,他们就发现了蛭弧菌属这种生物几乎无处不在,包括鸟类和哺乳动物的粪便,甚至可能是人类的血液,在这些地方发现了带有掠食性细菌特征的短核酸序列。就像病毒捕食细菌一样,他们可能现在就在你体内。

大多数细菌捕食者不会这样入侵它们的猎物蛭弧菌属是的,但他们的策略也同样富有创造性。Lysobacter专门从事拆迁接触它不仅能杀死其他细菌,还能杀死绿藻、真菌,甚至会蠕动的小动物蛔虫。

Vampirovibrio而且Vampirococcus它们的细胞骨架突起有时被称为“尖牙”,在排出猎物体内的内容物之前,尖牙会沉入猎物体内。有些吸血鬼是实际上素食者:Vampirovibrio chlorellavorus狩猎绿藻。它非常擅长它的工作成为实验藻生物反应器中的有害生物用于生产生物燃料。一旦它进入其中一个反应堆,几乎100%的作物在一两天内死亡。

另一些则以“狼群”的形式狩猎。滑柱菌属细菌是巨大的滑行丝状物,长度可以超过一毫米,显然的藻类.在显微镜下,它们看起来像一群蛇用它们的集体肌肉在它们的猎物群中打孔,就像攻城槌或推土机一样。一旦进入村庄,他们就会用破坏性的化学物质将猎物炸飞,然后烧毁村庄滑柱菌属细胞形成一道壁来防止逃逸。然后它们一起享用内脏。

一群滑翔的螺旋状细菌叫做腐生螺旋体属似乎无意中发现了一些真菌,植物和许多蜘蛛:他们用它们黏附的身体捕捉猎物,有时甚至会结网.有些可以通过尾巴尖,而这些细菌在被捕获后会徒劳地绕着它们的轴旋转。这些捕食者甚至可以简单地通过移动来捡起食物,就像沙虫的粘性小后代和一片卡瓦塔皮意大利面一样。

然而,这个“动物园”可能只是一个开始。我们对掠食性细菌的真正多样性和重要性所知甚少,而对动物的认识差距之大,令人感到奇怪。对于那些在家关注的人,斯托普1962年发现的蛭弧菌属相当于在1676年发现角马(这一年,荷兰科学家安东尼·范·列文虎克首次发现了细菌)但直到近300年后才注意到狮子。

为了开始掌握掠夺性细菌的真正生态力量,发表在mBio于2021年4月在北美15个野生地点测量了食肉动物对直接添加到它们栖息地的放射性标记食物的反应。研究发现,专门的(“专性的”)捕食者如蛭弧菌属而且Vampirovibrio生长,代谢和喂养比非掠食性细菌快得多当食物充足的时候。食物越多,它们在生态系统中就越占优势,这一发现也适用于掠食性动物。

作者总结说,作为土壤捕食者,细菌的重要性可以与病毒和更复杂的微生物(如变形虫)相匹敌,而我们对变形虫的研究要广泛得多。如果这是真的,那可是件大事。在本世纪,我们可能会发现我们非常关心地球系统模型的准确性。如果是这样的话,我们就会想知道关于细菌的一切,它们对土壤和水的生产力有着巨大的影响。

但是细菌捕食者的意义超越了生态学。这些微生物的生化武器丰富的目标生物技术:新抗生素是急需的.科学家们已经提出了和测试在动物体内使用整个掠食性细菌——局部应用、摄入甚至注射——作为活的抗生素。值得注意的是,到目前为止,它们在实验动物身上似乎既安全又有效。与我们目前使用的静态生化抗生素相比,病原体对抗狡猾的、可进化的捕食者时,耐药性可能更难以捉摸。

如果我们能从这个故事中学到什么蛭弧菌属与此类似,这是一个熟悉的重复:资助对多种生物的基础研究至关重要,不仅因为它本身很重要,还因为重大发现潜藏在我们最意想不到的地方。苏格兰微生物学家亚历山大·弗莱明正在研究"纯粹的学术细菌学问题他偶然发现了青霉素。微生物学家Emmanuelle Charpentier和生物化学家Jennifer Doudna我只是想弄明白酿脓链球菌防御病毒当他们终于理解了……的工作原理和深刻的用法CRISPR-Cas9.当Stolp发现世界上第一个专门的细菌捕食者时,他正在寻找一种豆类病原体的病毒捕食者——仅仅是为了分类的目的。

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