细菌的多样性——以及所有生命形式的多样性——确保了在环境的随机变化中生存的能力。但是当一个细菌带开始迁移时，个体细胞的差异就产生了一个问题:慢刺会发生什么?
耶鲁大学的研究人员发现了一种自然的分拣机制，使大肠杆菌的菌落既能保持个体差异，又能在长距离迁移时协调一致地移动。他们将研究结果发表在6月5日的《自然通讯》杂志上。
“癌细胞都是多种多样的，这有助于它们在消灭癌细胞的努力中存活下来，但它们在体内的活动也是协调一致的，”分子、细胞和发育生物学和物理学。“鸟类是独立的个体，但当它们聚集在一起时，它们会步调一致。我们发现细菌也能以同样的方式发挥作用。”
耶鲁大学的研究小组跟踪了几组大肠杆菌细胞，观察它们对食物的追逐过程。在这群人中，食物是充足的。在它的后面，什么也没有留下。在一个称为趋化的过程中，细胞检测到这种差异并相应地移动，从而导致集体迁移。
当研究人员减少可获得的食物时，较少的缓慢运动的细胞能够跟上群体。埃莫内特说:“与车队保持一致所需的最低速度提高了。”“这正是我们在人类社会的贫困时期所看到的——最弱势群体很难跟上移民群体的步伐。”
然而，研究表明，并不是所有移动缓慢的细胞都被留下了。速度最快的细胞游到组的前面，只有微弱的线索指引它们往哪个方向游。在食物丰富程度差异更明显的地方，慢吞吞的鱼在他们身后游动。游泳能力与线索强度的匹配使得不同的细胞以相同的速度一起迁移。
研究人员说，这一观察结果不仅适用于癌症或感染等病理学的研究，而且提醒我们，在保持多样性和采取协调行动的必要性之间，所有生命形式都存在微妙的平衡。
埃莫内特说:“如果牺牲了个体差异，那么蚁群可能无法在新的环境中生存。”“但如果不受约束的个人主义占据主导地位，生存所必需的批判性集体行为就会崩溃。”
本文的主要作者分别是:傅雄飞和加藤Setsu Kato，他们曾供职于Emonet实验室，现在分别就职于深圳先进技术研究院(中国)和广岛大学(日本)。
这项研究主要由美国国家普通医学科学研究所和艾伦杰出研究员项目通过保罗·g·艾伦前沿小组资助。