普通爱丽莎细腻而贪婪，在鲜绿色的海藻丛上啃食奶牛，深深地寻找最佳选择。
然而，这种一英寸长的海洋软体动物不仅可以获得美味的食物——它还可以被藻类的防御性化学物质污染，然后部署自己的捕食者。
在一项新的研究中，普林斯顿大学领导的研究小组发现，这些有毒化学物质来自新发现的生活在藻类中的细菌。研究小组发现，细菌已经变得如此依赖它们的藻类家园，以至于它们无法独自生存。反过来，细菌至少将五分之一的代谢努力用于为宿主产生有毒分子。
这三种特征的交织故事——海鸥E. rufescens、苔藓藻类和新发现的细菌——构成了一种三方共生关系。共生是几个有机体密切互动的关系。在这个例子中，slu获得食物和防御化学物质，藻类获得化学物质，细菌以藻类宿主营养物的形式获得家庭和生命的免费食物。
这项研究的资深作者、普林斯顿大学分子生物学助理教授穆罕默德多尼亚(Mohamed Donia)说：“这是一个复杂的系统，这三种生物之间的关系非常独特。”“这极大地影响了我们对细菌、植物和动物如何形成机制依赖的理解，在这种机制依赖中，生物活性分子超越了最初的生产者，最终到达并受益于互动伙伴网络。”
普林斯顿大学和马里兰大学环境科学研究所海洋与环境技术研究所的研究人员使用强大的基因组技术来解决这个故事，以破译谁在这种关系中做了什么。他们对slu、藻类及其微生物群的集体基因组信息进行了测序，这些微生物群是生活在这些生物体中的细菌。然后他们使用计算机算法来确定哪些基因属于哪个生物。通过这种方式，他们发现了新的细菌物种，并将它们与毒素的产生联系起来。
研究小组发现，他们命名为念珠菌内生菌的细菌物种产生了大约15种不同的毒素，称为卡哈拉毒素。众所周知，这些化学物质可以阻止周围的鱼类和其他海洋动物。由于其强大的毒性，至少有一种kahalalides被评估为潜在的抗癌药物。
研究人员还发现，细菌在安全的生活中永久牺牲了它们的独立性，因为它们不再拥有在藻类之外生存所需的基因。相反，大约五分之一的细菌基因组被用来提取有毒分子，防止捕食者吃掉细菌的家园。
一种能吃毒素的捕食者是赤眼蜂。Slu将它们储存起来，并建造了一个比藻类中毒素浓度高十倍的化学武器库。
该团队提出的一个问题是，slu不仅得到了化学物质，还得到了工厂——细菌本身。然而，他们发现slu不能保留摄入的细菌，而是作为食物消化它们，只留下化学物质。
红叶爱丽西亚，因其红色而得名，生活在温暖的浅水区，包括夏威夷。研究人员已经收集了这些slu.爱丽西亚属于一系列“太阳能插头”，因为它们将藻类的能量与防御性化学物质隔离在一起，制造光合机械，使它们成为世界上为数不多的从阳光中创造自身营养的动物之一。
多尼亚开始对藻类如何进行化学防御感兴趣，因为其他海洋生物——如海绵和被囊动物——利用细菌共生体制造毒素。他决定研究毒素的化学结构，发现它们的结构表明它们是由细菌或真菌组成的。
为了得到帮助，他求助于包括这个系统在内的马里兰大学环境科学中心教授、世界海洋生态学专家拉塞尔希尔。希尔和他当时的研究生珍妮特戴维斯帮助多尼亚和普林斯顿的博士后研究员金东赞、李志远和玛丽亚迪亚里蒂亚尼罗收集夏威夷藻类和slu.赞和李是这项研究的共同第一作者。
希尔说：“我们的合作是基于同事们的工作，在穆罕默德的领导下，我们终于解开了真正的卡哈拉立德化合物制造商的长期谜团。“现在了解到优秀的细菌以及它们合成这些复杂化合物的方法，非常令人满意。”
该团队将细菌与工厂进行了比较，因为这种生物以藻类提供的氨基酸形式消耗原材料，并以有毒化学物质的形式释放成品。
多尼亚说，这种特殊的细菌共生现象的主题已经发展成为一种功能——为宿主制造防御分子，以换取受保护的生存空间——在海洋环境中出现了令人惊讶的普遍现象，从藻类到被子到海绵。
这是该团队确定的第二种此类关系。他们在4月1日的《自然微生物学》杂志上发表的一项研究发现，一种细菌与海绵共生，可以产生毒素来保护海绵免受捕食。
多尼亚说：“最奇怪的是，海绵实际上已经进化出了一种特殊类型的细胞，我们称之为‘细菌属细菌’，并完全致力于培养和维持这种细菌的培养。“这很奇怪，因为一般只有少数特化的海绵细胞。同样，这种细菌不能产生基质，也不能独立生存。”
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