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在蠕虫细菌共生中 一些微生物仍然忠实于它们的宿主

2019-01-28 14:12:22 • 来源：

如果你喜欢的酒吧移动 - 你会移动还是寻找另一家酒吧?对于与海洋蠕虫共生的细菌，一切都取决于它们是坐在酒吧外面还是在酒吧内。科学地说：生活在宿主体表的细菌忠于这些细菌，而生活在宿主体内的细菌更喜欢留在当地，正如来自不来梅马克斯普朗克海洋微生物研究所的科学家们所揭示的那样。

在蠕虫细菌共生中 一些微生物仍然忠实于它们的宿主

线虫和环节动物。这些是蛔虫和分段蠕虫。人们可能会想，它们只是蠕虫。“实际上，这两种动物门与人类和海龟的差别很大”，来自德国不来梅马克斯普朗克海洋微生物研究所的Judith Zimmermann说。“但它们与非常密切相关的细菌共存。”

蛔虫和分段蠕虫的共生宿主属于一组密切相关的细菌，名为Candidatus Thiosymbion。这些细菌为宿主提供营养。在蛔虫中 - 在一个名为Stilbonematinae的亚科中 - 它们生活在体表上。齐默尔曼解释说：“细菌像睡袋一样覆盖蠕虫，只有头部和尾尖偷看”。相比之下，在分段的蠕虫中 - 在无肠的寡毛类动物中 - 细菌生活在蠕虫的皮肤下面并且很好地喂养它们的宿主，使它们失去了口腔和肠道。

“我们的研究结果显示，这些共生细菌似乎已经在蛔虫和分段的蠕虫之间多次转换，因此在它们进化过程中的外胚胎和内共生生活方式之间”，Zimmermann解释说。“这种灵活性非常显着，因为细菌通常适应一种生活方式和一组宿主”，Cecilia Wentrup也参与了这项研究。“我们在这项研究中分析的大量数据使我们能够重建这些共生体及其海洋宿主的紧密交织演化。”

外面和忠诚或内心但变化无常

然而，尽管它们具有非凡的灵活性，但在某些问题上，共生体对其主人非常忠诚。Zimmermann和她的同事再一次出人意料。与齐默尔曼及其同事的期望相反，外部租户似乎对内部居民表现出更长期的忠诚度。“长期意味着数百万年”，齐默尔曼澄清道。“宿主 - 共生关系对于蛔虫及其细菌来说非常稳定。显然，它们在不改变伴侣的情况下相互进化。” 密切相关的蛔虫总是与密切相关的共生体有关。无论齐默尔曼和她的同事是否看过来自加勒比海的叙尔特岛的蛔虫 - 细菌协会，这种高保真度都来自世界各地的主持人。

分段蠕虫与细菌之间的共生关系不同。“在这些协会中，关系的稳定程度要低得多”，Wentrup解释道。“在分割的蠕虫中，不仅宿主物种起着作用。” 相反，位置也很重要。研究人员经常发现来自同一地理区域的远缘相关宿主物种具有非常相似的共生体。反之亦然，来自不同地理区域的密切相关的主机通常只有远距离相关的共生体。“与澳大利亚和加勒比地区密切相关的分段蠕虫，并不总是具有密切相关的共生体”，Wentrup补充道。“这表明在分割的蠕虫中，原始的细菌共生体经常被当地的细菌所取代”。

这项研究的结果清楚地表明了海洋共生是多么灵活和充满惊喜。“接下来我们计划调查是什么决定了这些共生体的生活方式”，马克斯普朗克海洋微生物学研究所共生系主任Nicole Dubilier说。哪些因素决定Candidatus Thiosymbion- 细菌是否保持在外部并附着在其宿主的表面上或变成内部并生活在蠕虫的皮肤下?主人和共生者如何相互认识?并且外胚胎植物会成为内共生体，还是反过来?这是Max Planck研究人员希望在进一步研究中找到的内容。

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