无脑细菌对“铁”有记忆反应，还可以代代相传

darthracer · 2023-12-23 09:00

细菌明明没有脑袋，但科学家发现，铁含量会让细菌有“记忆反应”，影响它们的行为外，还会传承给下一代。

美国德州大学奥斯汀分校团队认为，这项发现在预防细菌感染、解决细菌抗生素抗药性等问题，具有潜在应用价值。避免发生数百万细菌聚集在一个同个表面，然后还对抗生素有抗药性的可怕情形。

团队研究的细菌为相当常见的大肠杆菌，主要作者Souvik Bhattacharyya表示，细菌没有大脑，但它们可以从环境中收集消息，如果发现这是熟悉的环境，就会把消息存储起来，之后就能迅速“读取”。

过去科学家已经发现，细菌对环境的适应力相当强，但它们没有脑袋，没有神经元、突触或神经系统，自然不能记忆，因此学界开始好奇它们是否可以存储适应性消息，进而展开实验。先前研究人员已确定细菌的集群经验，它们在固体或半固体表面上能集体快速、协调的移动，改善随后的集群性能，但团队想了解背后原因。

在进行超过10,000次单细胞群实验后，他们发现细菌资讯收集和记忆的关键是“铁”。

Bhattacharyya表示，大气层有氧气之前，早期生命是利用铁来进行许多细胞过程，铁不仅对于生命起源相当重要，其重要性对生命的演化也然。

研究人员发现，“铁记忆”预先存在自由漂浮的细菌细胞中，并且借由集群行为来强化。团队发现，铁含量低的细菌细胞更容易聚集在一起，而形成生物膜的细菌细胞则具有高铁含量，生物膜能保护细菌免受宿主免疫系统和抗生素的侵害，已经是种生存机制。

团队观察，铁记忆至少会传到第四代子细胞，在第七代自然丧失，但如果人为介入铁含量，记忆就够延续更久。研究人员推测，如果含铁量低，就会触发细菌的“记忆”，让它们形成快速移动的迁徙群，开始寻寻觅觅找出铁；当铁含量较高时，记忆会告诉细菌定居并形成生物膜。

这项研究有助于预防细菌感染、抗生素研发，Bhattacharyya表示，我们对细菌行为了解得越多，就越容易对抗它们。

无脑细菌对“铁”有记忆反应，还可以代代相传

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