吞噬毒素的細菌可能生活在箭毒蛙的皮膚上
有毒生物鹼通常具有抗菌作用，但有些細菌似乎將它們用作食物
生物鹼化學物質會沐浴箭毒蛙（例如迪亞布利托（diablito））的皮膚。食草）厄瓜多爾，如圖所示）。一些微生物似乎在強大的毒素中茁壯成長，甚至以它們為食。
斯蒂芬妮·凱蒂
毒？什麼毒？有些細菌可能會像自助餐一樣對待沐浴毒箭蛙皮膚的強大毒素。
毒箭蛙在皮膚上使用的生物鹼化學物質增加生活在那裡的微生物物種的多樣性，研究人員 12 月 4 日報告現代生物學。其中一些微生物似乎甚至以強效生物鹼為食。
箭毒蛙（Dendrobatidae）聚集並來自飲食中的某些有毒昆蟲和其他節肢動物。這些化學物質滲入皮膚，對捕食者俱有潛在的致命威懾作用。這些生物鹼還具有抗菌作用，生物學家斯蒂芬妮·凱蒂想知道它們如何塑造青蛙皮膚上的微生物組。
當她還是斯坦福大學的研究生時，Caty 和她的同事從厄瓜多爾不同地點的 11 種樹蛙的皮膚上收集了細菌和真菌樣本。研究人員分析了樣本中的基因，以確定存在哪些微生物物種。卡蒂的團隊還測量了青蛙皮膚中生物鹼的相對水平，將它們分為高、中和低生物鹼組。
研究小組發現，皮膚上有毒生物鹼濃度較高的青蛙物種，其上生活的細菌和真菌種類更加多樣化。當 Caty 和她的合作者給一種實驗室飼養的箭毒蛙餵食生物鹼十氫喹啉（DHQ）時，皮膚細菌群落變得比以前更加多樣化。
總之，這些發現表明，箭毒蛙皮膚的惡劣條件創造了一個獨特的生態位，可供一部分微生物利用。
特別是一些細菌可能會蓬勃發展，因為它們實際上以毒素為食。研究人員將銨和 DHQ 餵入經過超重氮和碳修飾的皮膚細菌菌落。他們追踪了這些不尋常元素的最終去向，一些細菌將 DHQ 碳原子整合到自己的細胞中。
“看起來[細菌]正在使用[生物鹼碳]來構建新的細胞材料，”卡蒂說。
她說，這並不是細菌吃有毒生物鹼的第一個證據，但自然界中的例子很少見。例如，有些細菌可以分解咖啡因。此外，沙漠林鼠腸道中的微生物可以消化雜酚油植物中的毒素，從而使囓齒動物宿主免受中毒。
德國耶拿馬克斯·普朗克化學生態研究所的化學生態學家安德烈斯·布魯內蒂說，毒箭蛙生物鹼幾乎總是通過其阻止捕食者的作用以及它們如何從青蛙的飲食中被吸收來進行研究。但新的發現增加了“遊戲中的另一個玩家”。
“所以，現在不僅捕食者、青蛙、蟎蟲或螞蟻通過生物鹼相互作用，而且微生物也通過生物鹼相互作用，”他說。 “這對於理解生態系統的複雜性來說真的很棒。”
卡蒂說，這些發現為許多其他研究開闢了途徑。例如，箭毒蛙通常對壺菌感染或死亡具有更強的抵抗力，她說。這些毒素，或者它們調整青蛙微生物生命鞘的方式，可能在某種程度上提供了保護。
