共生的纤毛虫和细菌有共同的祖先

纤毛虫，就像人类一样，被多种多样的细菌所殖民。一些纤毛虫和它们的细菌共生体已经成为终生的朋友，因为来自不来梅马克斯普朗克海洋微生物研究所的研究人员通过比较这些单细胞纤毛虫及其来自加勒比海和地中海的细菌伴侣来证明。细菌通过氧化硫为其纤毛虫宿主提供营养。令人惊讶的是，他们发现这种伙伴关系起源于一次，来自一个纤毛虫祖先和一个细菌祖先，尽管整个海洋将采样点分开。

纤毛虫是具有多个细胞核的微小单细胞生物，并且在淡水，海洋和土壤中含量丰富。“纤毛虫”这个名字来自“纤毛”，这种微小的毛发状结构覆盖着这些微生物，用于运动和将食物运送到嘴形开口。一种着名的纤毛虫是拖鞋动物草履虫。在显微镜下，纤毛虫的优雅和美丽变得明显。有些物种长得很大，肉眼甚至可以看到一滴水中的小点。

在他们的研究中，来自马克斯普朗克海洋微生物学研究所的Brandon Seah及其同事描述了Kentrophoros属的纤毛虫之间的合作关系，这些纤毛虫已经失去了张口，并且它们依赖于共生的硫氧化细菌。这种共生被称为共生，即两个伙伴彼此依赖。

化学合成和共生作为一种策略

已知许多生物使用硫氧化细菌作为能量来源。第一个是在20世纪70年代靠近深海热液喷口附近发现的。深海贻贝Bathymodiolus和管虫Riftia是两个例子。直到现在还不知道Kentrophoros的共生体是谁：它们是否与其他共生体有关，还是它们是全新的细菌种类?

在他们的研究中，研究人员比较了来自加勒比海和地中海的Kentrophoros物种。研究人员发现了17种相互关联的Kentrophoros，它们具有相同的基本身体计划，即使每种都有自己独特的特征。虽然整体外观不同，但DNA序列分析表明，纤毛虫均来自一个共同的祖先。对于细菌来说也是如此，这些细菌都属于一组来自科学新手的近亲。

这意味着，在数百万年前的某个时刻，第一个Kentrophoros和这些细菌的祖先形成了多年来经历的伙伴关系，他们的后代现在遍布世界各地。“细菌共生体只生长在纤毛虫身体的一侧。一些纤毛虫有特殊的褶皱，以增加最佳生长面积。这些纤毛虫携带他们通过吞噬作用收获的个人蔬菜补丁，”Brandon Seah，博士生说。马克斯普朗克海洋微生物学研究所。

不莱梅马克斯普朗克研究所所长Nicole Dubilier补充说：“我们研究的一个令人惊讶的结果是，纤毛虫及其共生体之间的伙伴关系在很长的进化时期内非常稳定和具体，可能是几十到一个数亿年。我们认为，因为共生体位于它们的主体外部，当纤毛虫通过水或沙子移动时很容易丢失，这些共生可能不像共生体生活在它们内部那样具体。但事实证明，合作伙伴的实际位置并不一定与他们的亲密关系有关。“

议程的下一步是细菌共生体及其宿主的基因组测序。此外，培养纤毛虫及其共生体将为未来研究这个共生团队中每个伙伴对他们的关系带来什么贡献敞开大门。