人类口腔发现“能跑会跳”的“超级生物”

作者: 陈之涵

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害怕吗?你的口腔中,细菌和真菌正“跨界合作”,融为一体。

而它们强强联合的产物,不仅“能走”“会跳”,生命力也更顽强,或将引发严重的蛀牙危机。“我们几乎能将它看作一种新生物——一种‘超级生物’(superorganism)。”论文通讯作者、美国宾夕法尼亚大学口腔医学教授Hyun(Michel)Koo表示。

近日,Koo团队在《美国国家科学院院刊》中发文,详细介绍了他们在龋齿儿童唾液中意外发现的细菌—真菌结合体。

此前,Koo团队已发现,细菌(如变异链球菌)和真菌(如白念珠菌)都会导致龋齿。当饮食中的糖分持续存在,滋养着嘴里的微生物时,牙菌膜便会逐渐在牙齿表面成形。它们释放的酸破坏牙釉质,蛀牙也随之出现。

但这次,显微镜下的微生物却“前所未见”,结构异常复杂。博士后研究员Zhi Ren(也是论文第一作者)率先注意到了这一点。

经过进一步分析,他确定,它们是细菌和真菌的结合体——细菌簇有序地附着于真菌的网状结构,二者共同行动,相当稳定。

与普通的细菌或真菌相比,这些结合体不仅黏性更强,要使其脱离牙齿表面相当困难;而且更善于抵御抗菌剂,不容易被杀死。

更可怕的是,它们似乎顺利长出“四肢”,轻松实现了原本的细菌、真菌无法独立实现的功能——移动。与任何已知微生物的移动方式不同,“超级生物”先通过真菌菌丝锚定牙齿表面,随后拖动整个身体向前,“就像细菌搭真菌的便车一样。”Ren说。

“超级生物”移动得又快又远。据测量,其在牙齿表面的移动速度超过40微米每小时,可媲美成纤维细胞(一种参与伤口愈合的人体细胞)。

不仅“能跑”,它们还“会跳”。在成形的前几个小时,科学家发现该结合体在牙齿之间的跳跃距离超过100微米,是其自身身长的200余倍。“树蛙和蚱蜢的跳跃距离,分别约为自身身长的50倍和20倍。从该角度而言,‘超级生物’更胜一筹。”Ren说。

目前,细菌和真菌“合体”的确切机制和原因尚未查明。但研究者表示,“超级生物”的卓越能力,势必将引发更严重的蛀牙危机。实验中,他们曾将其涂抹于人类牙齿表面,随后牙菌膜迅速扩散,造成大面积蛀牙。

鉴于“超级生物”存在于唾液,Koo认为:“在它们到达牙齿前,将其分解、破坏,或许是行之有效的蛀牙预防策略。”

“我们看到,两种不同的生物体合二为一,形成一种新的生物体。这种组合赋予每一个体额外的益处和功能。”Koo说。这些发现甚至有助于阐明进化生物学中的“互惠主义”和多细胞性——有时,“齐心协力”“合作共赢”对生物的生存、成长都大有裨。

◎ 来源|科技宣传文化资源库

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