对于人类来说,雨过天晴之后,就可以出去寻找食物或者工作了。这种“土味”也成为了放松的信号。但在看不见的地方,无数线虫不喜欢这些气味。相反,这些信号向线虫发出危险信号。它们不会接近大自然去闻土臭素的香味,而是很快远离这些气味的来源。
线虫只有几毫米长,几乎遍布世界各地,甚至在南极洲也有发现。它们通常以大量细菌为食,但线虫没有复杂的生理系统。与人类不同,人类通过眼睛看到霉菌斑点就知道食物是危险的,或者通过触摸水果和蔬菜来判断它们是否变质。
土壤中的化学信号成为它们判断食物是否可食用的依据,而土臭素恰好是一种警报信号,告诉它们不要吃发出这些信号的细菌。一项来自《应用与环境微生物学》的新研究发现,一种名为天蓝色链霉菌的革兰氏阳性细菌会释放土臭素,但奇怪的是,该分子对细菌生长没有影响。
土臭素似乎是天蓝色链霉菌防止自身被线虫吃掉的一种手段,因为它对细菌生长、能量摄入或分裂没有影响。 “这种细菌并不直接防御捕食者,它似乎只是发出警告。”该论文的主要作者布兰登·芬德利教授说。
值得一提的是,研究发现土臭素对线虫无害。该研究使用一些秀丽隐杆线虫作为测试对象。首先,他们将线虫放在含有土臭素但不含细菌的琼脂平板上。结果,线虫很快感觉到了土臭素的存在,然后开始快速移动并频繁改变方向,试图避开土臭素。
随后,他们人为地突变了线虫中用于感知土臭素的神经元。当置于相同条件下的琼脂平板上时,线虫不再四处游动,但其生存并未受到影响,说明土臭素本身对线虫无害。
当大肠链霉菌加入战斗时,情况发生了变化。突变组中的线虫并没有避开土臭素,自然而然地毫不犹豫地吞噬了这些细菌。然而,很快这些线虫就死亡了。造成这种情况的原因只有一个:天蓝色链霉菌对线虫有毒。
这很有趣。细菌依靠土臭素来防止线虫捕食它们,而线虫依靠土臭素来避免吃掉有毒细菌。这种微妙的关系是由土臭素维持的。
事实上,这样的例子并不是第一次被发现。例如,之前的研究发现,当线虫吃了铜绿假单胞菌而生病时,会引起级联反应,破坏线虫体内编码一种名为macoilin的蛋白质的基因。通过这种方式,线虫可以识别铜绿假单胞菌释放的小分子P11。当这种基因遗传给后代时,后代就会避开这些细菌,不再捕食它们。
当然,土臭素的生物效应还没有完全研究清楚,但可以肯定的是,当我们站在户外,感受雨后泥土的清香时,你的脚下正在发生一场战略战争……