这些细菌在我们看来可能是一样的，但在菌落内，一些细菌发挥作用，另一些则搭便车。工作菌株可以进行反击，有时甚至会在此过程中自杀。图片来源：NatalieIme/Shutterstock.com
如果你曾经觉得让你生病的微生物只是出于恶意，那么这里有一些支持你怀疑的证据。一项新的研究表明，尽管细菌和病毒只是为了自身利益而伤害宿主，但它们与其他同类的关系却并非如此。当一种细菌伤害另一种细菌时，受害者可能会以同样伤害自己的方式做出反应，只是为了报复。基本上是权力的游戏在培养皿中。
尽管集体生活有诸多好处，但从最小的细菌到最大的鲸鱼，都存在一个大问题：如何对付贪图便宜的人。微生物的相对简单和较短的寿命为研究这一点提供了绝佳的机会，研究人员在PLOS 计算生物学他们可能以我们意想不到的方式像我们一样。
细菌菌落通过产生化学物质（例如酶）协同工作，从而使整个菌落受益。然而，制作这些需要精力，有些人不费力气，而是依靠周围人的努力。听起来很熟悉吗？
人类通过法律、社会压力或偶尔的彻底暴力来应对贪图便宜的人。勤劳的细菌的选择较少，但这并不意味着它们无助。
研究人员研究了一种称为群体感应的选项，该选项涉及生物体检测周围有多少同类，并根据答案调节哪些基因表达。作者惊讶地发现群体感应可能会产生严重的负面后果，但细菌无论如何都会使用它，显然是为了惩罚贪图便宜的人。
“我们没想到会看到这种行为，你甚至可以称之为‘恶意’，”研究作者安德鲁·埃克福德博士加拿大约克大学教授在一份报告中表示陈述。 “但这表明群体感应是执行公平性的非常灵活的工具。”
该团队正在研究一个群体感应的例子，涉及生产用于分解食物来源的酶，以便获取其中的营养。如果周围有许多同类细菌，每种细菌需要产生的酶就会减少。然而，如果群体中的某些成员不尽自己的努力，享用其他人产生的酶所提供的食物，那么这个系统就会崩溃。
“细菌为社会做出贡献的成本很高，因此对于自私的个人来说，最好只是接受所提供的东西而不给予任何回报，”说主要作者亚历克斯·莫菲特博士“但显然这对每个人都不好，因此社区需要一种方法来阻止不良行为。”
作者发现了一些案例，其中的人群出现了“进化自杀”，拒绝产生足够的酶来养活自己，从而将骗子丰富的人群一起消灭。
作者利用数学模型表明，在某些情况下，使用群体感应来控制作弊菌株可能是一种有益的策略，可以延长菌落的寿命。在其他情况下，它会适得其反。生产酶所涉及的能量需求，以及酶的生产是必需的还是仅仅是有益的，有助于确定哪种适用。他们承认，他们还没有更广泛地调查这些结果的长期后果。
这项工作可能会对我们如何对抗细菌感染产生影响，因为抗生素耐药性是由只有一些菌落成员产生的生物膜提供的。
人类社会可能要复杂几个数量级，但我们的许多问题是相同的。例如，一个人如何利用接种疫苗的人提供的群体免疫力，而自己却拒绝这样做？事实上，那些拒绝为减少碳排放做出牺牲、希望自己能向那些确实减少碳排放的人白白吃亏的人可能会危及人类的生存。
描述中就提到了模仿细菌和惩罚作弊者直至社会崩溃的缺点，但也许复仇的感觉如此美好是有原因的。
