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單細胞生物簡單嗎

2024-10-11 01:49:51 作者: 特倫斯·艾倫

  皮膚細胞作為生命體的一小部分,其生存目的較為單一。與之形成鮮明對比的是單細胞生物,其個體很小,曾被認為是「簡單」甚至「原始」的生物,但為了生存,單細胞生物需要尋找食物、適應充滿危險的外界環境、實現自我繁殖,並躲避其他生物的捕食行為。接下來,我們就來了解一下這些單細胞真核生物是怎樣生活的。原生動物是單細胞動物中最大的一個群體,其中最為人們所熟悉的是阿米巴原蟲。如同獅子追逐斑馬一般,曾有研究者觀察到阿米巴原蟲追捕草履蟲等其他原生動物的現象。此外,還有一群被稱為吸管蟲的原生動物更為狡猾。如一種叫作奇異枝吸管蟲的動物,它們不親自追逐捕食對象,而是將自己吸附於不同的表面上,同時伸出它們的觸手,等待一些倒霉的原生動物(如草履蟲)游近。當獵物觸碰到吸管蟲的觸手時,會立刻癱瘓,其體內物質隨即被觸手吸入吸管蟲體內。幾分鐘之內,獵物將變成一具乾癟的外殼。吸管蟲轉移獵物內容物的具體機制目前尚不清楚,但其驅動力來源正是吸管蟲觸手內被稱為微管的大型細胞質結構陣列(可參見圖6c,微管將於第2章進行描述)。在大快朵頤之後,吸管蟲可能會開始交配。這個過程需要兩隻吸管蟲的觸手彼此相連,進而完成細胞核的互換(吸管蟲體內共有一個巨核和三個小核)。除了吞食與交配行為外,奇異枝吸管蟲還有另一項神奇天賦——金蟬脫殼。奇異枝吸管蟲通常生活在淡水蝦——鉤蝦的鰓板上。由於鉤蝦時常需要蛻殼,因此奇異枝吸管蟲有被滯留在鉤蝦空殼上的風險。如此一來,吸管蟲將失去鰓板運動所帶來的持續性水流環境以及通過水流送上門來的獵物。但慶幸的是,奇異枝吸管蟲(可能通過蛻殼激素介導)可以分辨出鉤蝦蛻殼發生的早期階段,並蛻變出一種纖毛結構,這將幫助吸管蟲「離家出走」並找到一塊新的鰓板(關於纖毛的相關內容將在第2章中進行描述)。由此可見,「簡單」的單細胞生物也可以擁有與多細胞生物同樣複雜的生活方式。

  雖然原生動物和單細胞植物必須與環境相互作用才能得以生存,但它們的感知能力很大程度上受限於細胞膜上的物理化學作用。與此同時,這些生物中也存在一些有趣的特點。在光學顯微鏡下,單細胞植物(如綠藻門的衣藻)的葉綠體中,可以觀察到一種被稱為「眼點」的結構。眼點是一種複雜的三明治狀膜結構,其上有多排顆粒,每個顆粒中含有大約200種不同的蛋白質。在這當中,有一種被稱為視紫紅質的物質,它與在人類視網膜中所發現的視紫紅質結構完全相同。因此,眼點具有感光的特性,可在受到刺激後產生相應信號並促使鞭毛以不同的方式擺動,因此,藻類細胞可游向相對明亮而又不被強光照射的區域。雖然眼點可以被看作是一個原始的眼睛,但它並不具有成像功能。即便如此,眼點已足以為生物體提供其所需要的所有信息,幫助其控制晝夜節律,並優化光合作用活動。


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