数十亿细菌生活在我们的肠道中，为我们提供必需的维生素并帮助我们消化食物。最近的研究表明，在某些动物，甚至可能在人类身上，这些细菌寄居可能扮演着更根本的角色：它们可能影响某些内部器官的正常发育。
夏威夷大学发育生物学家 Margaret McFall-Ngai 研究鱿鱼与其发光器官内发光细菌之间的伙伴关系。与我们拥有数百种居民细菌的肠道不同，鱿鱼的器官只容纳一种微生物。通过研究这种相对简单的共生关系，McFall-Ngai 希望能深入了解更复杂的相互作用。
这种共生关系涉及一种半英寸长的夏威夷短尾鱿鱼 Euprymna scolopes 和费氏弧菌 Vibrio fischeri。白天，鱿鱼埋在沙子里生活；晚上，它会出来觅食。数百万产生光线的细菌寄生在鱿鱼体内，由于这些细菌发出的光与月光和星光的波长相匹配，因此可以掩盖鱿鱼免受夜间捕食者的捕食。作为回报，鱿鱼为细菌提供营养。
鱿鱼孵化时没有这些细菌，但很快就会从海水中获得它们。鱿鱼有两个覆盖着纤毛的附肢，它们将细菌通过毛孔扇入鱿鱼的发光器官，在那里细菌迅速繁殖。细菌进入鱿鱼体内的几小时后，覆盖纤毛手臂尖端和表面的细胞开始死亡；四天内，这些结构会完全消失。几周内，细菌会诱导形成一个透镜和反射器，从而改变发出的光。细菌是造成这些变化的原因显而易见：McFall-Ngai 发现，在没有费氏弧菌的水中长大的鱿鱼，永远不会失去收集细菌的手臂，并且其发光器官也无法完全发育。
为什么手臂会死亡？McFall-Ngai 认为，细菌会触发鱿鱼细胞的呼吸爆发，产生有毒的副产品，从而引发靠近细菌的手臂细胞死亡。奇怪的是，最靠近细菌的细胞似乎不受毒素的保护。
McFall-Ngai 还发现，鱿鱼用一种有毒的酶来浸泡细菌，可能是为了限制它们的生长。这种酶与哺乳动物免疫细胞中的一种酶相似，可以将过氧化氢和氯离子转化为次氯酸，而次氯酸是漂白剂的基本成分。大多数细菌无法在这种攻击下生存。
但费氏弧菌可以。McFall-Ngai 认为它可能产生一种保护性蛋白质，这种蛋白质与一种近亲产生的蛋白质非常相似。这种近亲是霍乱的病原体——霍乱弧菌 Vibrio cholerae。霍乱弧菌产生的蛋白质会抑制其宿主试图杀死它的呼吸爆发。
这些发现为我们提供了一种看待传染病进化新方式。在传统观点中，细菌与宿主之间的无害关系可能是在宿主学会与最初引起疾病的微生物共存的过程中形成的。McFall-Ngai 认为，进化可能导致更复杂的关系，合作时期让位于对抗性关系，在这种关系中，细菌寄居者再次成为疾病的载体。鱿鱼及其细菌可能是暂时性进化休战的例子。另一方面，霍乱可能代表着一种不安的休战的破裂：一种曾经和平的关系已经回到了生死搏斗。
对 McFall-Ngai 来说，更令人感兴趣的是共生细菌在人类发育中可能扮演的角色。考虑到细菌给我们带来了巨大的痛苦，研究人员自然倾向于将细菌视为有害生物。像 McFall-Ngai 这样的研究人员现在正在关注这些微生物的有益作用。她说，我们还没有将细菌是必不可少的这一观念融入我们的思维，我们需要了解它们是如何维持健康人体运作的。
