为生存而战――丛林法则中细菌生存策略.docVIP

为生存而战――丛林法则中细菌生存策略 　　在人类眼中，大自然无疑是美的，璀璨的群星、辉煌的落日、壮阔的草原、妩媚的青山……这一切无一不会激起你诗心的荡漾，使你喟叹我们所生活的世界是如此的多姿多彩、妙不可言，但大自然对于地球上的其他任何生命而言，完全是另外一种景象，这里充斥着丛林法则，到处险象环生，那些生命为了生存而殚精竭虑，它们活着的唯一目的就是想方设法赢得个体和种群的延续，细菌是最低等的生命，但它们生存和繁衍的欲望和其他生物没有不同，从远古以来，在这个危机四伏的世界里，它们毫不停歇地为生存而战斗，它们在斗争中学会了很多生存策略，运用这些策略，它们与对手争斗、与逆境抗争、与天敌周旋，演绎出一幅幅壮美的图画。 　　在我们这颗蓝色星球上细菌几乎无处不在，每个地方都有它们的踪影，但大自然对待它们显然没有对人类那样慷慨，从大地到海洋的几乎所有地方对细菌而言都是贫瘠的“荒原”，世界上的大部分细菌几乎每时每刻都在忍饥挨饿，有限的生存资源使细菌之间展开了激烈的争夺，为了消除竞争对手对食物的染指，它们采取了种种策略，其中一种最简单却是很有效的手段就是“菌海”战术，一些细菌的繁殖速度非常快，这样在较短的时间内，它们的“人口”就压倒了那些繁殖速度慢的细菌，一个馒头我咬上10口而你只能咬上一口，显然那些个体数量多的细菌种群占尽了便宜，虽然有时僧多粥少，也许种群内的每个细菌都没吃饱，但这总比把宝贵的食物丢给竞争对手强，这无疑保证了种群利益的最大化。 　　细菌夺取食物的另一策略就是优先控制关键的营养物质，这颇有点像“擒贼先擒王”，控制了那些至关重要的营养物质，即使其他营养物质堆积如山，它们的对手也无福消受了。铁是细菌的一种重要营养元素，它对于保持细胞内许多酶的活性必不可少，若吃不到铁许多细菌都会萎靡不振，铁在自然界中其实并不稀缺，但绝大部分铁却要么是以细菌不能食用的化学形态存在要么是深埋在矿物颗粒中，而自然界中细菌能够食用的所谓生物有效铁少之又少，在漫长的自然演化过程中，细菌进化出了获取铁的独特能力，许??细菌都能分泌出一种叫铁载体的化合物，它能够将铁离子（一种生物有效铁）紧紧束缚住，这样其他微生物就休想再将这些铁据为己有了。此外，铁载体还可以帮助细菌将一些深埋于矿物或其他螯合物中的铁离子拽出来，正因铁载体有如此妙用，细菌才会遍布土壤、海洋这些“有效铁”资源匮乏的广大地区，也使某些病原细菌敢于侵袭人体细胞，人体细胞中的铁离子是与铁转移蛋白、血红蛋白这些组分紧密结合在一起的，但病原菌使用铁载体夺取这些铁离子却犹如探囊取物，铁载体堪称这些病菌侵犯人体的一把杀手锏。 　　细菌还能发动“化学战”直接杀伤对手，让它们没有力量再和自己争夺生存资源，细菌使用的“化学武器”很多，最常见的是抗生素，抗生素因为大量应用于人类的医疗事业中而广为人知，除此之外，一些细菌还能放出像氰化氢这样的毒气令对手命赴黄泉，泡菜坛中的乳酸菌也是一个打化学战的能手，泡菜坛中的无氧状态很适合蔬菜上乳酸菌的生长，它们在生长过程中分泌出大量乳酸，一般的细菌那受得了这些酸液的折腾，因此杂菌毫无生长的机会，否则泡菜将不再有沁人的香味而是臭不可闻，人体皮肤上的一些正常栖居菌可以将人体分泌的油脂分解成脂肪酸，这些脂肪酸足以抑制一些外来有害细菌的生长，看来人类从细菌化学战中也获益匪浅。当然，兵来将挡，水来土淹，面对化学战的细菌也不会坐以待毙，它们会使出浑身解数来对付化学武器的进攻，比如许多细菌可以通过多种方式将天然突变获得的对付抗生素的基因传给同类细菌或遗传给后代，使它们在抗生素的攻击下仍能泰然自若，最近科学家调查了来自土壤的480种不同芽胞微生物，发现其中每一种对至少7种现有的抗生素有耐药性，这实在令人惊讶。 　　谈到细菌抵御抗生素，有必要再谈谈生物膜，而这又要从细菌在自然界中的生活方式说起，很多人可能会认为细菌像一个个独行侠客一样游荡在天地间，事实上它们更愿意过一种群体的生活，生物膜就是这种群体生活方式的一种典型形式，在几乎任何潮湿或与水接触的固体表面都能形成生物膜，生物膜的形成过程也不太复杂，先是个别细菌偶然粘附到固体表面，然后细菌向细胞外分泌大量粘胶状的多糖物质，这些物质可以将细菌紧紧地固定在固体表面，于是细菌开始在固体表面生长繁殖，并且吸引同类甚至异类细菌来此定居，逐渐铺满整个表面。生物膜对细菌有百利而无一弊，比如它的吸附能力很强，环境中微量的营养物质也能被它拦截，生物膜还对抗生素有超乎寻常的抵御能力，这主要是因为生物膜中的多糖物质可以阻碍抗生素的渗透，使进入生物膜内部的抗生素大大减少，同时由于这种阻碍，也给细菌调节自身以抵抗抗生素提供了时间。生物膜能有效地保护细菌，但对于人类来说却不见得是个好消息，人类的很多病原菌也能形成生物膜，由于不易被抗菌药物消灭，使它就像个菌巢，不断地从这里游