你愛聞的雨後泥土味 其實是細菌的「誘餌」

2021-01-08 中國網財經

　　新知

　　一場大雨過後，空氣中會瀰漫著一股清新的泥土味。這種泥土的味道是怎麼來的呢？原來，土壤中含有大量放線菌、粘細菌、藍細菌以及絲狀真菌，這些微生物產生一些揮發性有機化合物（VOCs）構成了土壤的味道。其中，最常見的是土臭素（一種天然的萜類化合物）和2-甲基異茨醇（2-MIB）。

　　研究發現，對於在土壤中生存的一些小型動物來說，這種氣味十分有益。比如，彈尾目動物（一種小型節肢動物，俗稱跳蟲）能以土壤中的放線菌和真菌為食。它們的觸角能捕捉到這些氣味分子，進而確定這些微生物的位置。

　　然而，最新一項發表在《自然-微生物學》上的文章表明，看似因放出氣味而被跳蟲吃了的放線菌，其實也利用了跳蟲，而氣味則是它們的「誘餌」。

　　在實驗中，研究人員利用氣相色譜分析了一种放線菌——天藍色鏈黴菌產生的揮發性有機化合物。隨後，他們觀察了跳蟲對這些小分子化合物的反應，發現不僅是土臭素，合成土臭素的一些中間產物以及副產物大根香葉烯-D，都能引起跳蟲觸角上的電生理反應。此外，天藍色鏈黴菌產生的揮發性有機化合物，對跳蟲具有明顯的吸引力，但對於其他昆蟲並沒有明顯的影響。

　　鏈黴菌進入繁殖期時，會產生大量的子代孢子。研究人員發現，鏈黴菌產生這些揮發性化合物時，恰好是它們產生的孢子開始擴散的時期。因此，當被吸引的跳蟲前來食用這些鏈黴菌時，便在無意間充當了幫助孢子擴散的媒介。

　　除了體表能幫助傳播孢子外，跳蟲在攝食鏈黴菌後產生的排洩物，也能促進鏈黴菌孢子的傳播。研究人員收集了跳蟲的排洩物，並洗去體表附著的孢子。他們發現，70.8％的跳蟲糞便顆粒都含有活的鏈黴菌孢子。這一發現也證實，鏈黴菌雖然被跳蟲攝入，但它們的孢子仍能在跳蟲的腸道中存活，並進行再次傳播。

　　一些研究證實，鏈黴菌能產生多種對無脊椎動物有害的代謝產物。因此，當土壤中的其他動物，如秀麗隱杆線蟲感知到這些泥土味的小分子時，它們一般會嘗試逃走。但有趣的是，以鏈黴菌作為唯一食物來源的跳蟲卻不會「中毒」。

　　研究人員發現，跳蟲的基因組含有多個解毒機制相關的基因簇，因此它們能暴露在含有各種有毒物質的土壤中。而鏈黴菌產生的多種抗生素，還能幫助跳蟲殺死體內的病原體。考慮到跳蟲和鏈黴菌在土壤中均具有很高的豐富度，研究人員推測，這兩類生物在很久之前，就形成了這種特殊的「互利」的關係。（據《環球科學》）

(責任編輯：羅伯特)

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