一項新的研究發現，口腔細菌在我們口腔中的活動方式與我們人類在城市中定居的方式並無不同。
細菌被稱為“群體”是有原因的，我們對這些微小的建築師如何建造它們的社區瞭解得越多，我們就越能瞭解它們的行為。
一項跟蹤多個個體定居者如何發展成微型殖民地的新研究發現，增長模式和動態反映了我們自己的城市傾向。
賓夕法尼亞大學的Hyun Koo說:“我們採用這種‘衛星級別’的觀點，追蹤了數百種細菌從最初的群落到生物膜形成過程中分佈在一個表面上的過程。”
“值得注意的是，我們看到的是，它們增長的空間和結構特徵與我們在城市化中看到的相似。”
和自然界一樣，口腔中的細菌也生活在被稱為生物膜的複雜結構中。事實上，99.9%的原核生物和數百萬的鄰居擠在一個定居點裡生活。
生物膜到處都是，但是如果它們在你的牙齒上，我們把它們稱為牙菌斑。這種粘稠的沉積物很難清除，因此可以保護微生物不受環境侵害，比如牙膏、牙線甚至抗生素。
當個別的移居者發展成小的群落時，它就建立起來了，但這究竟是如何發生的，仍未得到充分的探索。
利用口腔細菌變形鏈球菌，研究人員發現，無論表面類型如何，微生物細胞都是隨機沉降的。儘管如此，實際上只有一小部分菌落開始聚集，通過“將鄰近的細菌合併成密集的小菌落”來擴大它們的範圍。
“我們認為大多數單個細菌最終都會生長。” Koo說，“但實際的數量不到40%，其餘的要麼死亡，要麼被其他微型群落的增長吞沒。”
一旦集群出現，一些奇怪的事情發生了：它們開始相互作用，生長和組織成人口密集的“微米級微群落，進一步擴大和合並”，形成一個生物膜上層結構。
這種合作是有趣的，因為之前的研究已經報道了其他物種的細菌競爭，特別是在營養缺乏的時候。
在這種情況下，營養物質隻影響了集群的實際形成。在那之後，“個體的微群落(遠距離或近距離的)繼續增長而不受干擾，直到彼此融合，而融合後的結構表現和生長就像一個新的和諧社區。”研究人員寫道。
只有引入更多的對抗性外來物種，才會影響到這個看似平靜的群落，從而降低了小群落的生長速度。
“這些群落(微群落)可以以協作的方式彼此擴張和融合，而不需要相鄰群落之間的競爭，”作者總結道。
這種生長方式表明了“微生物之間的群居行為”，它看起來類似於人類的城市化，一些定居者保持靜止，而另一些則成長為村莊，進一步擴展到人口稠密的微型群落或城市，然後合併成微生物的超大城市。
當然，細菌的城市化也有其侷限性。作者並不是說微生物會建造交通標誌、道路和補給線，但總的思路是一樣的，它不僅能幫助我們更好地應對感染，還可能幫助我們建造更可持續的東西。
Koo表示:“這是一個有用的類比，但我們應該有所保留。”“我們並不是說這些細菌是擬人化的。但是，從生物膜生長的角度來看，我們可以看到一個多尺度、多層面的畫面，來描述它們是如何生長的，這是我們以前從未見過的。”
這項研究發表在《自然通訊》雜誌上。
原文來源：https://www.sciencealert.com/bacteria-settle-into-complex-structures-just-like-humans-settle-into-cities
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