引言

近期，一项由美国亚利桑那州立大学、瑞士苏黎世联邦理工学院及瑞士联邦水科学与技术研究所组成的国际团队发表在《Science》的研究，揭示了微生物界一个惊人的生存策略：细菌在饥饿时会主动攻击并“吃掉”邻近的同居细菌。这种看似残酷的行为，实则是细菌在极端环境下的生存智慧。

细菌的“微型鱼叉”：T6SS系统

研究团队发现，当环境中缺乏碳源等关键营养物质时，一类携带 “第六型分泌系统”（T6SS） 的细菌会启动这种特殊武器。T6SS如同一个微型分子鱼叉，能刺穿邻近细菌的细胞膜，向其注入致命毒素。

“慢食”更高效：颠覆认知的掠夺策略

与传统认知不同，研究发现缓慢分解邻居比瞬间杀死更能高效获取营养：

1、渐进式释放：毒素破坏细胞壁后，目标细胞会缓慢泄漏营养物质（如氨基酸、核苷酸），而非瞬间爆裂。

2、高效吸收：攻击者能近乎饱和地吸收这些“现成养分”，避免了瞬间高浓度营养因超出转运能力而浪费。

3、惊人转化率：平均每裂解2-3个目标细胞，就能生成1个新的T6SS⁺细菌——效率远超此前已知的微生物营养获取方式（传统需13-2000个死细胞生成1个新细胞）。

同位素标记实验进一步证实：T6SS⁺细菌体内检测到了来自“邻居”细胞的标记物质，直接证明了营养物质的转移。

环境适应：基因组的“掠夺者印记”

科学家分析了超过6000个弧菌属基因组，发现携带T6SS的细菌存在显著的基因组适应性变化：

• 精简代谢基因：显著减少碳水化合物代谢（如藻酸盐降解酶）、氨基酸合成等相关基因。
• 强化掠夺能力：将资源集中于T6SS武器系统，而非自身合成营养物质的能力。

这种“精简自身代谢，依赖掠夺邻居”的策略，与专性病原菌和捕食性细菌的进化路径相似。

无处不在的“细菌暗战”

T6SS系统在自然界的分布远超预期：

• 海洋：全球海洋微生物组数据显示，约3.7%的物种级别类群（OTUs）携带T6SS。在海岸带富集的浮霉菌门（Planctomycetota）和玫瑰杆菌科（Rhodobacteraceae）中尤为常见。
• 土壤与根际：陆地系统中9-11%的OTUs携带T6SS，而在植物根际（营养竞争最激烈区域）这一比例高达37%。
• 其他环境：动物消化系统（6%）、污水处理厂（7%）也存在相当比例的T6SS⁺细菌。

这表明，利用T6SS进行“营养掠夺”是微生物界广泛存在的生存策略，尤其在细胞接触频繁、扩散受限的环境（如生物膜、土壤团聚体、根际、肠道黏液层）中优势显著。

生态启示：或影响全球物质循环

这种细菌间的“营养掠夺”行为可能深刻影响生态系统：

1、海洋碳循环：类似“病毒分流”（viral shunt），细菌裂解释放的溶解性有机物可被快速再利用，而颗粒有机物可能沉入深海，形成潜在的碳储存——研究者称之为 “细菌分流”（bacterial shunt）。

2、微生物群落构建：在根际等关键区域，T6SS可能帮助病原菌清除竞争者、增强毒力（如某些植物病原菌）。

未来研究将聚焦于量化这种掠夺行为在海洋碳通量中的贡献，并探索其在人体肠道等复杂菌群中的潜在影响。对于食品安全领域，理解病原菌（如研究中提到的空肠弯曲杆菌）在营养胁迫下的生存策略，也为开发新型防控手段提供了思路。

参考资料：Stubbusch A K M, Peaudecerf F J, Lee K S, et al. Antagonism as a foraging strategy in microbial communities[J]. Science, 2025, 388(6752): 1214-1217.