共生關係提高藍綠菌（cyanobacteria）生物膜的形成

 

圖片來源：ChatGPT

藍綠菌（cyanobacteria）是一種類似植物的細菌，能進行光合作用。如果你曾在湖泊、池塘、溪流和河流看見過藍綠色的薄膜，那可能就是藍綠菌了。

藍綠菌雖然在生物分類上屬於細菌（具體是藍綠細菌門），但是它們與一般細菌有所不同，因為它們可以進行光合作用，類似於植物。這是藍綠菌的一個非常重要的特徵，因為它使它們能夠利用太陽光能，將水和二氧化碳轉化為氧氣和有機物，從而對地球的氧氣供應和生態系統有重大影響。雖然藍綠菌因為光合色素與高等植物不同，所以它們利用的光波波長也不同（那就是為什麼它們的顏色看起來是「藍綠」色的），但這讓藍綠菌在利用光能上更可以與高等植物互補。

科學家最近在研究藍綠菌時發現了一個有趣的現象：當Leptolyngbya frigida這種藍綠菌與粉紅粘帚霉（Clonostachys rosea）共生時，它們能形成更大的生物膜，並提高光合效率。 

藍綠菌Leptolyngbya frigida，它們在一個含鋅的工業廢棄地附近的溪流中自然形成生物膜。Leptolyngbya frigida屬於細鞘絲藻屬，有時會與粉紅粘帚霉形成共生關係，產生生物膜。研究團隊對這個現象感到好奇，於是在實驗室中將它們一起培養。結果發現，與單獨培養的藍綠菌相比，這種共生體系的生物膜大了幾乎一倍，且在光合作用上表現更好。

具體來說，當藍綠菌和真菌一起生長時，它們產生的氧氣量與吸收的二氧化碳量都增加了將近一倍。這意味著這種共生體系對於減少大氣中的二氧化碳（一種溫室氣體）可能有積極的作用。此外，這種共生關係還可能是地衣形成的初期階段，地衣是一種由真菌和藻類或藍綠菌共生形成的生物。

這項研究不僅提供了關於微生物間相互作用的新知識，而且對於環境保護和生物工程應用（比如開發新的生物除污技術或提高農作物的生長效率）也具有重要意義。

參考文獻：

Turnau et al., Fungal symbionts impact cyanobacterial biofilm durability and photosynthetic efficiency, Current Biology (2023), https://doi.org/10.1016/j.cub.2023.10.056