細菌會對那些不支持菌落的人表現出“惡意”

如果你曾經覺得讓你生病的微生物只是出於惡意，那麼這裡有一些支持你懷疑的證據。 一項新的研究表明，儘管細菌和病毒只是為了自身利益而傷害宿主，但它們與其他同類的關係並非如此。 當一種細菌傷害另一種細菌時，受害者可能會以同樣傷害自己的方式做出反應，只是為了報復。 基本上是權力的遊戲在培養皿中。

儘管集體生活有許多好處，但從最小的細菌到最大的鯨魚，都存在著一個大問題：如何對付貪圖便宜的人。 微生物的相對簡單和較短的壽命為研究這一點提供了絕佳的機會，研究人員在PLOS 計算生物學他們可能以我們意想不到的方式像我們一樣。

細菌菌落透過產生化學物質（例如酵素）協同工作，從而使整個菌落受益。 然而，製作這些需要精力，有些人不費力氣，而是依靠周圍人的努力。 聽起來有點熟？

人類透過法律、社會壓力或偶爾的徹底暴力來應對貪圖便宜的人。 勤奮的細菌的選擇較少，但這並不意味著它們無助。

研究人員研究了一種稱為群體感應的選項，該選項涉及生物體檢測周圍有多少同類，並根據答案調節哪些基因表現。 作者驚訝地發現群體感應可能會產生嚴重的負面後果，但細菌無論如何都會使用它，顯然是為了懲罰貪圖便宜的人。

“我們沒想到會看到這種行為，你甚至可以稱之為‘惡意’，”研究作者安德魯艾克福德博士加拿大約克大學教授在報告中表示陳述。 “但這表明群體感應是執行公平性的非常靈活的工具。”

團隊正在研究一個群體感應的例子，涉及生產用於分解食物來源的酶，以便獲取其中的營養。 如果周圍有許多同類細菌，每種細菌需要產生的酵素就會減少。 然而，如果群體中的某些成員不盡自己的努力，享受其他人產生的酵素所提供的食物，那麼這個系統就會崩潰。

“細菌為社會做出貢獻的成本很高，因此對於自私的個人來說，最好只是接受所提供的東西而不給予任何回報，”說主要作者亞歷克斯·莫菲特博士“但顯然這對每個人都不好，因此社區需要一種方法來阻止不良行為。”

作者發現了一些案例，其中的人群出現了“進化自殺”，拒絕產生足夠的酶來養活自己，從而將騙子豐富的人群一起消滅。

作者利用數學模型表明，在某些情況下，使用群體感應來控製作弊菌株可能是一種有益的策略，可以延長菌落的壽命。 在其他情況下，它會適得其反。 生產酵素所涉及的能量需求，以及酵素的生產是必需的還是僅僅是有益的，有助於確定哪種適用。 他們承認，他們還沒有更廣泛地調查這些結果的長期後果。

這項工作可能會對我們如何對抗細菌感染產生影響，因為抗生素抗藥性是由只有一些菌落成員產生的生物膜提供的。

人類社會可能要複雜幾個數量級，但我們的許多問題是相同的。 例如，一個人如何利用接種疫苗的人提供的群體免疫力，而自己卻拒絕這樣做？ 事實上，那些拒絕為減少碳排放做出犧牲、希望自己能向那些確實減少碳排放的人白白吃虧的人可能會危及人類的生存。

描述中就提到了模仿細菌和懲罰作弊者直至社會崩潰的缺點，但也許復仇的感覺如此美好是有原因的。