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太空里的噬菌体似乎越杀越猛

在国际空间站的微重力环境下,用于感染细菌的病毒(噬菌体)与大肠杆菌之间的相互作用发生了显著变化。研究发现,虽然病毒在太空中的感染初期速度较慢,但随后病毒和细菌都进化出了与地球上完全不同的适应机制。这一发现揭示了太空环境作为一种进化压力,可能对长期太空旅行中的宇航员健康构成影响,同时也为在地球上对抗抗药性细菌提供了新的思路。

微重力下的奇特开端

科学家在国际空间站上观察了噬菌体(专门感染细菌的病毒)与大肠杆菌的互动,并与地球上的对照组进行了比较。

  • 最初,轨道上的噬菌体感染细菌的速度 更慢
  • 这主要是因为在微重力环境中,液体不像在地球上那样容易混合,导致病毒和细菌相互碰撞和接触的机会减少。

太空重塑了进化轨迹

然而,一旦感染发生,情况就变得出人意料。病毒和细菌的进化方式都表现出与地球上截然不同的特征。

微重力环境不仅延缓了感染,还主动重塑了微生物共同进化的方式。太空并非一个中立的环境,它更像一个“生物高压锅”,迫使生命朝着不可预测的新方向发展。

在太空独特的压力下,双方展开了进化竞赛:

  • 细菌进化出了更强的防御能力,以适应太空环境并更好地生存。
  • 噬菌体则进化出新的方法,能更有效地突破细菌的防御并感染它们。

值得注意的是,一些在太空噬菌体中观察到的基因突变,发生在科学家们尚不完全了解的基因区域,这些区域在地球上的标准实验室实验中很少发生变化。

对太空旅行与地球医疗的启示

这项研究的发现具有双重意义,既关系到未来的太空探索,也可能给地球上的医疗带来突破。

对于长期太空旅行而言,这意味着飞船上的微生物不会静止不变。它们的持续进化 可能影响宇航员的健康 或船上的微生态环境,这是一个需要警惕的潜在风险。

但同时,研究也带来了好消息:

  • 在地球上测试时,一些在太空中产生的噬菌体突变使其 更擅长攻击具有抗生素耐药性的大肠杆菌
  • 这为研究基于噬菌体的“太空疗法”开辟了新途径,有助于科学家在地球上设计出更有效的抗菌治疗方案。