生物膜(粘稠的细菌群落)生长在各种表面：从冰川和温泉到植物根部、浴缸和冰箱、伤口和导管等医疗器械。大多数生物膜由多种细菌组成，但这些细菌如何共存尚不清楚。

达特茅斯学院的科学家在《当代生物学》上发表了一项新研究，利用实验和模型深入研究三种生物膜细菌如何共存以及它们何时自行迁出。

其中一种细菌，即铜绿假单胞菌，是一种多用途的病原体，已知具有抗生素耐药性，在另外两种细菌中占主导地位。但是，当地表过于拥挤时，这种细菌会迁徙以寻找更绿的牧场，而不是留在原地与同居者竞争。通过独自出击，铜绿假单胞菌让整个细菌群落得以蓬勃发展。

“假单胞菌的扩散行为使得这三种菌种能够共存，否则它们就无法共存，”通讯作者、达特茅斯生物科学助理教授 Carey Nadell 说道。“这是首次明确表明，当你将生物膜视为一个群落时，扩散具有非常重要的生态后果。”

研究人员检查了三种细菌群落：铜绿假单胞菌、大肠杆菌和粪肠球菌。它们都是机会性病原体，经常从导管相关尿路感染中分离出来，因此了解它们如何相互作用可以加强对这些感染的了解。

“我们想知道生物膜如何支持多种物种或菌株，因为我们知道细菌非常擅长互相杀戮，”第一作者、Nadell 研究小组的研究生、这项研究的负责人 Jacob Holt 说。“所以这是一个很大的动机——如果它们如此擅长这些对抗行为，它们如何在这些紧密关联的群落中共存?”

为了进行研究，研究人员在有利于生物膜形成的玻璃表面和混合良好的液体培养基中培养了这三种细菌。他们在每种环境中“播种”了相同数量的每种细菌，然后使用荧光显微镜检查不同物种的相对丰度如何随时间变化。