病毒与细菌在太空进化模式与地球不同

2026-01-22 01:35:00 来源: 科技日报 点击数:

科技日报记者 刘霞

美国威斯康星大学麦迪逊分校科学家开展的一项最新研究发现:在太空微重力环境中,病毒与细菌之间“生死较量”依然存在,但却呈现出与地球不同的模式。这些发现有助于科学家设计出更高效的噬菌体疗法,对抗日益严峻的耐药菌感染。相关成果发表于最新一期《公共科学图书馆·生物学》杂志。

噬菌体是专门感染细菌的病毒,堪称细菌的“天敌”。它们与宿主之间长期处于持续进化的“军备竞赛”中——细菌不断升级防御机制,噬菌体则演化出新的攻击策略予以反制。这种动态博弈在地球生态系统中已被广泛研究,但在太空近乎失重的特殊环境下,这场“战争”会如何变化?科学家对此还知之甚少。

此次研究发现,尽管国际空间站上的微重力环境改变了游戏规则,噬菌体依然能够感染大肠杆菌,但整个过程的速度、方式乃至双方的进化路径,都与地球上大不相同。

为探究这一现象,团队设置了对照实验:在地球实验室将一组大肠杆菌和T7噬菌体放在一起进行培养;同时,将另一组送往国际空间站进行培养。

结果显示,在太空中,T7噬菌体虽稍有延迟,仍能感染大肠杆菌。然而,全基因组测序显示,太空样本中的细菌与病毒均积累了与地球样本显著不同的基因突变。具体而言,太空中的噬菌体逐渐演化出增强感染能力的新突变;大肠杆菌也并非坐以待毙,同样获得了新变异,既能抵御噬菌体攻击,又提升了在微重力环境下的生存能力。

团队表示,太空从根本上重塑了这场微观“战争”的节奏与策略:感染进程变慢,进化方向偏移,双方的“战术选择”迥异于地球同类。这些发现有助于科学家们在地球上设计出更具杀伤力、更能突破耐药屏障的新型治疗武器。

责任编辑:常丽君

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