雨后泥土味是细菌的“诱饵”

石云雷

一场大雨过后，空气中会弥漫着一股清新的泥土味。这种泥土的味道是怎么来的呢？原来，土壤中含有大量放线菌、粘细菌、蓝细菌以及丝状真菌，这些微生物产生一些挥发性有机化合物（VOCs）构成了土壤的味道。其中，最常见的是土臭素（一种天然的萜类化合物）和2-甲基异茨醇（2-MIB）。

研究发现，对于在土壤中生存的一些小型动物来说，这种气味十分有益。比如，弹尾目动物（一种小型节肢动物，俗称跳虫）能以土壤中的放线菌和真菌为食。它们的触角能捕捉到这些气味分子，进而确定这些微生物的位置。

最新一项发表在《自然-微生物學》上的文章表明，看似因放出气味而被跳虫吃了的放线菌，其实也利用了跳虫，而气味则是它们的“诱饵”。

传播子代的媒介

在实验中，研究人员利用气相色谱分析了一种放线菌——天蓝色链霉菌产生的挥发性有机化合物。随后，他们观察了跳虫对这些小分子化合物的反应，发现不仅是土臭素，合成土臭素的一些中间产物以及副产物大根香叶烯-D，都能引起跳虫触角上的电生理反应。此外，天蓝色链霉菌产生的挥发性有机化合物对跳虫具有明显的吸引力，但对其他昆虫并没有明显的影响。

链霉菌进入繁殖期时，会产生大量的子代孢子。研究人员发现，链霉菌产生这些挥发性化合物时，恰好是它们产生的孢子开始扩散的时期。因此，被吸引的跳虫前来食用这些链霉菌时，便在无意间充当了帮助孢子扩散的媒介。

除了体表能帮助传播孢子外，跳虫在摄食链霉菌后产生的排泄物，也能促进链霉菌孢子的传播。研究人员收集了跳虫的排泄物，并洗去体表附着的孢子。他们发现，70.8%的跳虫粪便颗粒都含有活的链霉菌孢子。这一发现也证实，链霉菌虽然被跳虫摄入，但它们的孢子仍能在跳虫的肠道中存活，并进行再次传播。

特殊的“互利”关系

一些研究证实，链霉菌能产生多种对无脊椎动物有害的代谢产物。因此，当土壤中的其他动物，如秀丽隐杆线虫感知到这些泥土味的小分子时，它们一般会尝试逃走。但有趣的是，以链霉菌作为唯一食物来源的跳虫却不会“中毒”。

研究人员发现，跳虫的基因组含有多个解毒机制相关的基因簇，因此它们能暴露在含有各种有毒物质的土壤中。而链霉菌产生的多种抗生素还能帮助跳虫杀死体内的病原体。考虑到跳虫和链霉菌在土壤中均具有很高的丰富度，研究人员推测，这两类生物在很久之前，就形成了这种特殊的“互利”的关系。（据《环球科学》）