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細(xì)菌環(huán)境受迫生存機(jī)制
細(xì)菌環(huán)境受迫生存機(jī)制
據(jù)zui近一篇發(fā)表于proceedings of the national academy of sciences雜志的研究報(bào)告,，科學(xué)家在研究枯草芽孢桿菌（bacillus subtilis）時(shí)發(fā)現(xiàn)，細(xì)菌在受脅迫的環(huán)境中，整個(gè)細(xì)菌群落能夠通過權(quán)衡,，從而采取不同的策略生存下去,。;據(jù)作者介紹,，細(xì)菌在脅迫環(huán)境下，能夠通過開啟和關(guān)閉的某些基因來維持生存的方式,，不僅可以揭示生物系統(tǒng)間相互作用的復(fù)雜性,，還有助于經(jīng)濟(jì)學(xué)家以及政治科學(xué)家建立類似的數(shù)學(xué)模型來描述人類做決策的復(fù)雜過程。自然界中,，細(xì)菌一般是群居生活的，一個(gè)小小的細(xì)菌群落中細(xì)菌的總數(shù)就有可能超過地球上所有人口的100倍,。許多細(xì)菌對(duì)多種環(huán)境（如饑餓,，毒性和放射性）的應(yīng)答往往是形成孢子，當(dāng)環(huán)境得到改善后,，孢子可以通過出芽形成正常的細(xì)菌,。枯草芽孢桿菌可在10小時(shí)內(nèi)完成該過程,，整個(gè)過程大約需要500個(gè)基因的參與,。細(xì)菌在形成孢子的過程中，其zui終產(chǎn)物并不一定全都是孢子,，在某些情況下可以進(jìn)入到另一種被稱之為“competence”的狀態(tài)中,。在這種狀態(tài)，細(xì)菌只是細(xì)胞膜發(fā)生改變,，使其能夠輕易地從死亡的母細(xì)胞中吸收營養(yǎng)物質(zhì),，像這樣，細(xì)菌即使遇到不良環(huán)境中,，也可不通過形成孢子的形式安然度過危險(xiǎn)期,。這種狀態(tài)的優(yōu)勢(shì)在于，當(dāng)環(huán)境好轉(zhuǎn),，細(xì)菌能夠后迅速恢復(fù)到正常功能,，但這種狀態(tài)的劣勢(shì)在于，一旦環(huán)境變得更惡劣,，那么細(xì)菌將面臨更大的死亡危險(xiǎn),。因此，細(xì)菌在面臨不利環(huán)境時(shí),，究竟要以哪種狀態(tài)生存的選擇類似于一個(gè)的博弈論問題——囚徒困境（prisoner's dilemma）,。而且對(duì)整個(gè)細(xì)菌群落來說，這種博弈顯得更為復(fù)雜,。每一個(gè)細(xì)菌必須做出決策——要么形成孢子,，要么進(jìn)入“competence”狀態(tài)。研究人員發(fā)現(xiàn),，當(dāng)細(xì)菌遭遇不利的周圍環(huán)境時(shí),，會(huì)及時(shí)發(fā)出化學(xué)信號(hào)通知其它細(xì)菌,，以讓其做好相應(yīng)的準(zhǔn)備。