达尔文的自然选择理论解释了为什么生物体会发展出有助于它们生存和繁殖的特征。因此,死亡往往被视为一种失败,而不是进化塑造的过程
当生物体死亡时,它们的分子需要被分解,以便被其他生物重新利用
这种营养循环是新生命生长所必需的
现在,达勒姆大学生物科学系的马丁·坎恩教授领导的一项研究表明,一种大肠杆菌细菌在死亡后会产生一种酶,将细胞内的物质分解成营养物质。因此,死去的细菌为它们活着时的邻居细胞提供了丰富的营养
该研究已发表在《自然通讯》上
Cann教授说:“我们通常认为死亡是结束,在某物死亡后,它就会分解、腐烂,并在被清除营养时成为被动目标。”但这篇论文证明的是,死亡不是生物体中发生的程序化生物过程的结束“这些过程在死亡后仍在继续,并且已经进化到这样。
”这是对我们如何看待生物体死亡的根本性反思。“
来自爱丁堡大学物理与天文学院的合著者Wilson Poon教授在提出了他认为关于生物体为什么会以这种方式死亡的一些悬而未决的问题后,启发了这项研究。
>Cann教授说:“还有一个问题;我们无法弄清楚死后起作用的酶是如何进化的
“通常,我们认为进化作用于活的生物体,而不是死的生物体。
”解决方案是,从死细胞中获得营养的邻近细胞可能与死细胞有克隆关系
“因此,死细胞正在为其亲属提供营养,类似于动物通常会帮助喂养其家族中的年轻成员。”
牛津大学的合著者斯图尔特·韦斯特教授补充道:“这与我们以前观察到的任何情况都不同——这相当于一只死猫鼬突然变成一堆煮鸡蛋,其他成员都可以吃。”
未来,调节死后过程的生物分子可能会被用作细菌疾病的新靶点,或作为生物技术中增强细菌生长的候选者
潘教授建议,随着我们向循环经济迈进,从一开始就需要建立回收机制,使用统计物理学的工具对这些过程进行建模也可能为人类提供设计原则 More information: Bacteria encode post-mortem protein catabolism that enables altruistic nutrient recycling, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-56761-6Journal information: Nature Communications
Provided by Durham University
2025-06-10
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