普林斯顿大学的一项研究成果表明，海蛞蝓Elysia rufescens这种长达一英寸的海洋软体动物不仅可以从藻类获取美味的食物，还可以从中获得防御性化学物质含量，以阻止掠食者。这些化学物质来自生活在藻类内的细菌。该团队发现，细菌与藻类共生，他们无法独立生存。反过来，细菌至少将其代谢产物的五分之一用于为宿主制造有毒分子。这三个物种（海蛞蝓E. rufescens、海藻Bryopsis属以及新发现的细菌）形成三方共生关系。海蛞蝓获得食物和防御性化学物质，藻类获得化学物质，细菌获得终身免费膳食。
普林斯顿大学分子生物学助理教授，该研究的第一作者Mohamed Donia称，这是一个复杂的系统，这三种生物之间的关系非常独特。这对他们理解细菌、植物和动物如何形成机制依赖性的影响很大，其中生物活性分子超越了原始生产者，最终达到并使互动伙伴受益。普林斯顿大学和马里兰大学环境科学研究所海洋与环境技术研究所的研究人员使用强大的基因组技术解开了这个故事，以破译谁在这种关系中做了什么。他们对海蛞蝓、藻类及其微生物组的集体基因组信息进行了测序。然后他们使用计算机算法来确定哪些基因属于哪种生物。通过这种方法，他们确定了新的细菌种类并将其与毒素的产生联系起来。研究小组发现，他们命名为Candidatus Endobryopsis kahalalidefaciens的细菌种类产生大约15种不同的毒素，称为kahalalides。
众所周知，这些化学物质可以阻止周围的鱼类和其他海洋动物。研究人员还发现，这种细菌在安全生命中永久牺牲了它们的独立性，因为它们不再拥有藻类外存活所需的基因。相反，大约五分之一的细菌基因组被用来抽出有毒分子，阻止掠食者进食藻类。可以食用毒素的一种捕食者是E. rufescens。海蛞蝓存储这种毒素，建立一个比藻类中的毒素浓度高十倍的“化学武器库”。但是他们发现海蛞蝓不能保留摄入的细菌，而是将它们作为食物消化，只保留化学物质。由于其他几种海洋生物（如海绵和被囊动物）使用细菌共生体制造毒素，Donia开始对藻类如何进行化学防御感兴趣。结果显示毒素的结构表明它们是由细菌或真菌制成的。
作者将细菌与工厂进行了比较，因为该生物体以藻类提供的氨基酸形式消耗原料，并以有毒化学物质的形式释放到成品中。这是团队确定的第二个这样的关系。他们之前在4月1日出版的《自然微生物学》（Nature Microbiology）杂志上发表的一项研究发现了一种与海绵共生的细菌，它可以产生保护海绵免受捕食的毒素。
（于佳佳 编译）
图片源自网络
