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黏菌有動物的特徵

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王道還｜中央研究院歷史語言研究所助理研究員

黏菌是微生物，可是我們不能望文生義，以為黏菌是細菌。黏菌不是細菌，而是一種原生生物。

原生生物有細胞核，是比細菌更複雜的單細胞生物，細菌沒有細胞核。引起瘧疾的瘧原蟲是原生生物；在生物課，老師讓我們觀察的草履蟲、變形蟲也是原生生物。原生生物是單細胞、單獨生活的生物；可是黏菌例外。

黏菌平時單獨生活，以細菌維生。但是食物稀少時，就成千上萬地集合在一起，過集體生活；甚至犧牲20％細胞，形成生殖器官—子實體—以孢子繁殖。生物學家稱牠們是「社會阿米巴」（social amoebas）—集體變形蟲，因為牠們集合在一起，沒有固定形態，像變形蟲一樣行動。（變形蟲又叫阿米巴，是amoeba的音譯。）科學家在實驗室裡研究社會阿米巴，發現牠們在迷宮中能找到最短的路徑，辨識最有營養的食物，也就是說：集體生活的黏菌有動物的特徵。

最新的發現是：社會阿米巴還會為子女預存糧食，這是美國萊斯大學生態與演化生物學系研究員黛博拉（Debra A. Brock）觀察到的。

黛博拉研究的是盤基網柄菌（Dictyostelium discoideum），她注意到：在野外採集到的菌株，有些孢子囊裡有細菌。當孢子萌發時，細菌也形成菌落，剛好成為黏菌的食物。換言之，有些社會阿米巴捕食細菌時，不會吃乾抹淨，而會保留一些當糧食種子，輸送到子實體柄基頂端的孢子囊，那些細菌日後與孢子一齊散播四方。在黛博拉採集的菌株裡，1／3孢子囊裡有細菌。

另一方面，在細胞與組織的層次上，美國史丹福大學的團隊也發現社會阿米巴有動物的特徵。

動物身體的構造有複雜的分工，執行不同的功能。同一類型的細胞集合成具有特定功能的組織，依賴許多種蛋白質構成的「膠」把各個細胞有序地黏合在一起，鈣膠素複合體（cadherin protein complex）就是形成器官上皮層（如腸道上皮層）所不可或缺的。

真菌也有這類蛋白質，如鏈素（catenin）。鏈素有α、β兩種，都是鈣膠素複合體的構成單位。史丹福的癌症生物學博士班研究生狄金生（Daniel J. Dickinson）發現，要是鎖死社會阿米巴的鏈素基因，子實體柄基的頂端就無法形成類似上皮層的組織，於是無法順利發育。

看來黏菌的基因組早已為動物演化埋下了伏筆。

資料來源

《科學發展》2011年4月，460期，78 ~ 81頁

孢子(3) 科發月刊(5210)

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