圖/小格
圖/小格
文/瑢瑢
細菌是地球上最古老,也是數量最龐大的生物之一,光是在你的體內,恐怕就有好幾兆的細菌!牠們大多集中分布於腸道,其次是口腔、皮膚等。對於這些看不見的「室友」,你了解多少呢?如果你把細菌想成一顆小小的圓點,那就太小看牠了。其實,很多細菌身上長滿了各式各樣的「毛」——有的像螺旋槳,有的像吸盤,有的像細細的抓手,牠們可是細菌賴以生存、移動、交朋友的關鍵工具。今天,我們就來談談細菌的那些「毛」。
鞭毛移動 線毛黏附
有些細菌身後拖著一根,或是好幾根長長的「鞭毛」。鞭毛是螺旋狀的蛋白質纖維,長度通常是細菌身體的好幾倍,看起來好像尾巴,但功能其實更像是人類的腳,能藉由高速旋轉,推動細菌在水中前進。對生活在潮溼環境裡的細菌來說,鞭毛讓牠們能主動靠近食物、遠離有毒物質,而不是隨著水流漂浮。
另一種毛是「線毛」。線毛比鞭毛短得多,看起來像一層幾乎察覺不到的小細絲。它們不負責推動細菌前進,卻扮演更多樣的角色。最常見的功能,是幫助細菌緊緊抓住依附的表面,不容易被水流沖走,也比較容易在某個地方長期定居。此外,線毛也能夠讓細菌彼此連結在一起,形成緊密的群體。
舉例來說,我們熟悉的大腸桿菌就屬於「毛很發達」的細菌,許多大腸桿菌擁有好幾根鞭毛,因此游動能力很強,在腸道中能快速尋找食物與適合的生活環境。牠們身上也布滿短短的線毛,幫助黏在腸道細胞上,不會輕易被腸道蠕動沖走。而葡萄球菌、鏈球菌等名字裡帶「球」的細菌則通常不具備鞭毛,牠們不愛移動,但卻超會黏,發達的線毛與表面黏附結構,讓它們很容易一群群聚集,黏在傷口或醫療器材表面,造成器材汙染與傷口感染。
特殊功能 傳遞基因
還有一類功能比較特殊的線毛,又稱為「性菌毛」,它讓細菌能彼此交換基因,就像用傳輸線把資料複製到另一台電腦一樣。許多擁有抗藥性的超級細菌,就是藉由這種方式快速擴散的。
細菌這些毛非常微小,普通的光學顯微鏡很難看清,要用電子顯微鏡才能觀察它們。但這些微小的毛,卻是牠們賴以生存的重要關鍵,能幫助牠們到達、留下來與變難對付。
先說「到達」。有鞭毛的細菌,能在液體中主動移動,在複雜的環境中找到落腳點。
再來是「留下來」。我們每天刷牙、沖水、排尿,其實都是清除細菌的方式,但線毛讓細菌能牢牢黏在牙齒、腸道或皮膚上,增加定居的機會。
接著是「變難對付」。當細菌靠著線毛聚在一起,形成生物膜時,抗生素就很難滲透進去,免疫細胞也不容易清除。性菌毛更能讓細菌直接交換遺傳資訊,傳遞抗藥性,讓抗生素失去效用。
因此,認識細菌的鞭毛與線毛,不只是滿足好奇心而已。科學家正試圖透過這些毛的功能,阻止細菌附著、破解生物膜,或減緩抗藥性的擴散。若是研究能夠成功,人類對抗感染的方式,或許將邁入嶄新進程!