▎藥明康德内容團隊編輯
一場大雨過後，或者往草地澆灌之後不久，空氣中就會彌漫着一股特殊的味道，對人類的感官來說，這種味道非常清新，甚至讓人感到心曠神怡。這種感受主要與一類被稱作土臭素的分子有關，它們是由土壤中的細菌所産生的。
圖檔來源：123RF
對人類來說，雨過天晴便可以出門覓食或工作，這種“土味”也成為了一種放松信号。不過，在我們看不見的地方，無數的線蟲可并不喜歡這些氣味。相反，這些信号對線蟲來說預示着危險的存在。它們可不會接近大自然聞一聞這土臭素的芬芳，而是快速遠離這些味道的來源。
隻有幾毫米長的線蟲幾乎遍布全球，甚至在南極洲也能見到它們的身影。數量龐大的它們通常以細菌為食，但線蟲沒有複雜的生理系統，它不像人類有眼睛看到黴菌斑知道食物有危險，或者觸碰果蔬判斷它不新鮮了。
土壤中的化學信号成為了它們感覺食物是否可吃的判斷依據，而土臭素恰好就是一種警報信号，告訴它們不要吃發出這些信号的細菌。《應用與環境微生物學》的一項新研究發現，一種名為天藍色鍊黴菌（Streptomyces coelicolor）的革蘭氏陽性細菌就會發出土臭素，但奇怪的是，這種分子對細菌的生長并沒有任何作用。
土臭素似乎是天藍色鍊黴菌防止自己被線蟲吃掉的一種手段，因為它對細菌的生長、能量攝入和分裂都沒有作用。“細菌不會直接抵禦捕食者，它似乎隻是發出一種警告。”論文的主要作者Brandon Findlay教授表示。
值得一提的是，研究發現土臭素對線蟲是無害的。研究使用了一些秀麗隐杆線蟲當作了測試對象。首先，他們将線蟲放置在了存在土臭素但沒有細菌的瓊脂闆上，結果線蟲很快感覺到了土臭素的存在，然後開始快速移動并且頻繁改變移動方向，試圖避開土臭素。
随後，他們将線蟲用于感應土臭素的神經元進行了人為突變，此時放置在相同條件的瓊脂闆上時，線蟲不再到處移動，但是線蟲的生存并沒有受到影響，這說明土臭素本身對線蟲是無害的。
▲線蟲會避開土臭素，避免食用有害細菌（圖檔來源：參考資料[2]）
然後當天藍色鍊黴菌加入戰局後，情況就變得不一樣了。突變組的線蟲不會避開土臭素，自然也會毫不避諱地吞下這些細菌。然而很快，這些線蟲就出現了死亡，這隻有一個原因，天藍色鍊黴菌對線蟲是有毒的。
這一點就非常有趣了，細菌依賴土臭素讓線蟲不要捕食自己，線蟲則靠土臭素避免食用有毒細菌。這種微妙的關系就是由土臭素來維系的。
其實這種例子并不是第一次發現，例如過往研究發現當線蟲食用銅綠假單胞菌而生病時，它會引起級聯反應，讓線蟲體内的名為macoilin蛋白編碼基因受損。如此一來，線蟲便可以識别銅綠假單胞菌釋放的一種小分子P11，當這段基因遺傳給後代時，子代的線蟲則會避開這類細菌，不再捕食它們。
當然，土臭素的生物作用現在研究得仍然不是完全透徹，但可以确信的是，當我們站在戶外感受雨後泥土芬芳時，你的腳下正有一場充滿謀略的大戰正在發生……
參考資料：
[1] The pleasant smell of wet soil indicates danger to bacteria-eating worms, Concordia researchers find. Retrieved Apr 8th, 2022 from https://www.eurekalert.org/news-releases/948825
[2] The Ubiquitous Soil Terpene Geosmin Acts as a Warning Chemical. Applied and Environmental Microbiology (2022), DOI: 10.1128/aem.00093-22
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