如果将噬菌体也算作生命的话，它们的数量无疑是生物界最多的，估计达到了10^31个，大海中70%的细菌都感染了噬菌体。那么作为构造极简单的原核生物，细菌是如何对抗这些微小且致命的杀手的呢？
让人直觉上很难理解的是，今天的故事中就包含着你我为什么会生存与死亡的秘密。
轻装上阵约等于无敌
一个有趣的知识——要知道，我们并不是细菌进化来的，我们与细菌没有直系亲缘，这么小而突变率如此高的生物36亿年来都一直没有给自己一场革命，是因为它们的轻装上阵战略过于成功。
还记得我们中学生物中学过的两个名词吗？“外显子”与“内含子”，其中内含子是没有直接意义的沉默DNA片段，目前已发现DNA总量最多的植物是衣笠草，含有约1490亿个碱基对，其中有超过98%的都是内含子。
但细菌却完全不是这样，已知基因组最大的细菌是堆囊菌属(Sorangium)，它们拥有1303万个碱基对，差了足足一万倍。细菌的DNA是环状的且没有内含子，每一个碱基都是有意义的。它们的体积是如此的小，通常只有真核细胞的一万分之一到十万分之一；它们繁殖速度又是如此之快，理想状态下一枚细菌分裂36个小时后就能铺满整个地球表面一尺厚。
内含子在真核细胞中的大量积累与一个可以疯狂复制自己的“跳跃基因”有关，真核细胞的对抗策略是进化出细胞核，阻止“跳跃基因”与核糖体接触，而细菌对抗跳跃基因的方法则更加简单有效——它们完全没有任何能力抵抗“跳跃基因”，染之必死。但因为体型极小繁殖极快，所以可以快速迭代淘汰不利性状，就算一个菌落中99%的个体都受到了污染，依然有少数细菌可以逃出生天。
宁为玉碎，不为瓦全
在对抗噬菌体的时有两套方案，细菌自身有一套对抗噬菌体的名为CRISPR-Gas系统，可以将噬菌体的基因切割下来整合在自己的DNA中，有了备案之后细菌就可以针对性地合成切割噬菌体DNA的蛋白质和在细胞壁上防御噬菌体入侵的蛋白质。
但是呀，双拳难敌四手。噬菌体一旦搞起“毒海战术”来，细菌的防御机制瞬间变得形同虚设。有一类噬菌体的一次感染能释放几百甚至上千个复制体，被称为烈性噬菌体。一旦烈性噬菌体在密集的细菌群落中降落，就会引发一场类似核裂变的链式反应，指数级增长的噬菌体铺天盖地，每个细菌都会被数百个噬菌体围攻，没有一丝希望。
面对这种极可能导致彻底“亡族灭种”的噬菌体“丧尸危机”，细菌唯一能依靠的还是看家本领——轻装上阵，快速繁殖。你噬菌体不是很厉害么？不是要团灭我细菌么？好！宁为玉碎，不为瓦全！在你们吞噬我们之前，我们就先消灭自己！
被细菌感染并死亡的细菌会释放一种特殊的蛋白质，其它细菌收到蛋白质后会有两个不同的应对机制：营养丰厚的细菌会将所有资源投入到发育孢子中，而其它细菌会分泌一类被称为胱天蛋白酶（Caspases）的物质“自行了断”，这种蛋白质将从内部拆散细胞骨架，让细菌凋亡。
没有了活体细菌，噬菌体根本无法复制，链式反应也就此中断，当随着时间推移，噬菌体们散去后，继承了先烈遗志的孢子们纷纷成长，给细菌带来了新的希望。
这就是生命史上可能最早的自杀行为，也是最惨烈的求生赞歌。
凋亡给我们生，也让我们死
所以，这与我周树人又有什么关系？当然有关系了，事实上我们真核生物最重要的技能之一就是细胞凋亡。我们能长成这个样子，都是因为在发育过程中体细胞有规律的迁移与凋亡，如果在发育中我们手部不能正常凋亡，我们的指头就无法分开，会长成鸭子一样的蹼。
不仅如此，就算是在成年的个体向上凋亡也在无时无刻地工作着，我们的头发与皮肤、指甲都是死细胞堆积而成的，这些细胞当然不是衰老死亡，而是在凋亡的调节下源源不断地成长为“炮灰”，可以说，没有凋亡机制就不可能存在复杂生命。
可既然在意料之外，又在情理之中的是——我们的凋亡机制是直接调用细菌的，准确来说，是20亿年前进入真核细胞中的那枚古细菌的后代——线粒体。我们的细胞在收到信号蛋白后，会传递给线粒体信号，线粒体就会分泌胱天蛋白酶，熟练地将细胞拆解，就像37亿年间一直操作的那样。
现在高度发达的生物学正在向我们揭示，衰老并不是单纯的老化，很可能与细胞的凋亡机制出现失衡，过量消灭正常细胞有关。凋亡——这把诞生与菌毒之战双刃剑，给我们带来了生的希望，也带来了死的结局，所以生死相依，生生不息是也。
我是酋知鱼，一条热爱生命的科学作者，欢迎关注！
