Trichodesmium 的细丝可以合并在一起形成称为粉扑的聚集体
佛罗里达鱼类和野生动物保护委员会
海洋中最丰富和最重要的光合细菌之一可能要归功于团队合作。
这种细菌，叫做 木霉，可以积极地结合在一起形成大的聚集体以响应不断变化的环境条件，或者分开， 乌尔里克·普弗伦特 在瑞士苏黎世联邦理工学院和她的同事们发现了。
“这种行为可能是为什么 木霉 如此丰富，如此成功，”Pfreundt 说。
木霉 是一组几种蓝藻。 它的成员有时被称为海锯屑，因为它们通常会形成红棕色的花朵，红海可能因此得名。
这些细菌不仅为其他生物提供食物，它们还将大气中的氮转化为其他光合生物可以利用的化学物质。 Pfreundt 说，它们为大面积的海洋施肥，否则这些区域的养分会太少而无法生长。
“从本质上讲，它是海洋的活性肥料，”她说。 “它们提供了很大一部分固定在海洋中的氮，而许多其他吸收二氧化碳的生物都依赖于这种氮。”
木霉 长成长达数百个细胞的毛发状细丝。 细丝可以单独漂浮，但也经常出现在菌落或聚集体中，每个含有多达数百根细丝。
这些聚集体的直径可达 1 或 2 毫米，肉眼可见。 在一些称为泡芙的聚集体中，细丝像绒球一样从中心向外辐射。 在其他称为簇绒的情况下，细丝像一绺头发一样平行。
这些聚集体已被证明有帮助 木霉 从灰尘颗粒中获取所需的铁. 但 Pfreundt 说，这些聚集体是如何形成的一直是个谜。 一种想法是，如果细丝相互碰撞，它们就会粘在一起，但这并不能解释它们有组织的外观。 另一个是他们以这种方式成长。
在成长的过程中 木霉 在实验室研究其基因组时，Pfreundt 注意到聚集体的外观在白天可能会完全改变，这让她怀疑其中涉及一个活跃的过程。 她和她的同事现在已经做了一系列实验来证实这一点并展示它是如何发生的。
细丝可以沿着表面滑动，当两根细丝接触时，它们可能会开始相互滑动，就像两列火车互相使用一样。 Pfreundt 说，如果这一过程无限期地持续下去，细丝就会完全相互滑落。 因此，当细菌想要保持聚集状态时，它们会不断倒转方向。
她发现，为了使聚集体聚集得更紧密，反转发生得更频繁，从而保持了更大的细丝重叠。 为了放松它们，逆转发生的频率降低了。
该团队发现，随着光照水平的变化，这种聚集体的松动或收紧可能会在几分钟内发生。 非常明亮的光线会损坏光合机器，而更紧密的聚集体会降低每根细丝所暴露的光照水平。
在海洋中，这可能会有所帮助 木霉 处理太阳出来或躲在云层后面。
Pfreundt 认为这种放松或收紧也有助于聚合体控制它们的浮力，允许它们根据需要向上或向下移动。 木霉 众所周知，当这种营养物质在表面耗尽时，它们会移动到更深的地方以获取磷酸盐。
“逆转机制 木霉 – 导致聚集体松动或收紧以影响它们的密度、浮力和光吸收 – 很可能促成了该物种的成功，”说 理查德柯比，一位研究浮游生物的独立科学家和作家。
Pfreundt 和她的同事还发现，泡芙并不是像以前认为的那样包含不同的菌株，而是簇绒的合并形成的。 但许多问题仍未得到解答，例如细丝如何滑动以及它们如何知道何时反转。
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