揭示人类医学和细菌感染奥秘的“独角兽”
作为菲律宾软体动物共生生物-国际生物多样性合作组的一部分，美国东北大学海洋科学中心的Distel团队正致力于从软体动物和共生细菌上，寻找可能发展成为抗生素和其他药物的天然化合物。有一天，一位学生汇报说，在YouTube视频上看到棉兰老岛上有人在吃船蛆（shipworm），这些美味佳肴在当地被称作树虫（Tamilok），传说还具有药用价值。
与大多数精致柔软的、半透明状的白色、米色或是粉色船蛆不同，这是一种体型巨大的（长约1.2m）的身体呈黑色的古老爬行生物。一端是略带粉色的虹吸管，另一端是没有眼睛的头部。来自东北海洋科学研究中心的Daniel Distel教授，找它已经找了20年。终于，在菲律宾某处几百年没有科考团队踏足过的、偏远的泻湖的淤泥中挖出了一条活的船蛆。
“对一个沉迷于这类双壳类动物的生物学家来说，它就像一只独角兽*，”本文的通讯作者，犹他大学海洋微生物学家Margo Haygood在视频中指着这只巨型船蛆说道。
Distel非常感谢社会媒体，是传媒的力量帮助研究人员找到了这只令人难以捉摸的“巨人”。
当这只装在PVC管内的、混合了海水和淤泥味道的、鲜活的巨型黑色船蛆被运送到菲律宾国立大学的解剖台上时，Distel激动的不断摇头。当他敲破PVC管一端后，这只动物把头滑出了它的壳。该小组的研究人员不约而同地深吸一口气，“我兴奋、震惊、随后感到忧心，”他说。“我们要在哪个部位取样？哪些组织冷冻保存？哪些组织乙醇保存？哪些组织需要做电镜标本？如何保存用于DNA研究的标本？对这种罕见的生物来说，一切都是未知数，因此我们不知道我们会得到什么，根本做不到100%的准备。而当我们开始切割工作后，所有震惊情绪一扫而空，脑子里唯一的问题只剩下‘我们怎么做才能不把这件事搞砸？’”
过去，Distel无数次检视象牙般的碳酸钙外壳碎片，渴望地盯着死在乙醇中的保存标本，无论他还是其他现存的研究学者都没曾想过，在有生之年还能遇到一只活的船蛆。这种双壳类软体动物由瑞典分类学家Carl Linnaeus于1758年命名为kuphus polythalamia（尽管这是一个错误的命名分类）。
如今，Distel和他的同事们在《PNAS》杂志首次报道了有关活Kuphus的研究。研究学者们描述了有着微小消化系统的船蛆，几乎不吃不喝的生活习性，它们依靠腮中的共生细菌，将腐败木材散发的含硫气体转化成营养物质，从而维持生存。
“大多数的船蛆仅几厘米长，并且十分脆弱，你必须非常小心地将它们从树木里分离出来，而这团像篮球一样大小的生物，是一个健壮的、肌肉发达的大家伙。”
船蛆和其共生细菌的共生关系基因组分析是“一块生物进化的踏脚石”。栖木而生的习性，使船蛆被冠以“海洋白蚁”之名。根据Distel之前的发现，它们腮内的细菌能向船蛆肠道内分泌分解木头的酶类，将纤维素转化为糖。腐朽的木头还产生硫化氢（一种具有臭鸡蛋味道的气体）。“我们相信，船蛆身上一定寄生着一种硫氧化细菌，这种共生细菌能将木材和无机气体统统转化为能量供给它的宿主，”Distel说。“最终，这种更节能的共生菌完全取代的旧共生菌。”
其他海洋动物也存在硫氧化共生体，但硫的来源不同：例如巨大的管状蠕虫Riftia pachyptila利用的是海底热泉中喷发出来的硫。
Kuphus共生菌将硫化氢转化为食物的方式类似绿色植物的光合作用。细菌从硫化氢中吸收化学能量，再将二氧化碳分子从海水中抽离，然后合成糖和其他营养物质。
“这些细菌就生活在动物的细胞中，确切说是细胞质中，”Distel说“如果有细菌居住在我们人类，或是其他任何脊椎动物的细胞中，我们就会生病。从长远来看，研究这些共生关系能告诉我们很多有关疾病的过程。例如，为什么这些细菌可以感染宿主却不伤害宿主细胞？宿主是如何学会容忍细菌，最终从中受益的？”
通过这些细菌与动物之间共生关系的研究，能增强我们对病原体引起感染的理解，反过来，更具深远的意义在于，我们人类如何才能做到适应容忍病原菌，甚至从中受益。详细了解Illumina的TruSight产品如何让疾病研究更加高效，请索取详细资料
*独角兽存在于西方神话，在传说中它是由大海的滔天白浪孕育出来的纯洁美丽生物，独角兽之角有治疗能力，能过滤尘埃和毒物以防止中毒和其它疾病，甚至有长生不死之效。
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