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黏菌有動物的特徵

黏菌是一種原生生物,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。
 
 
 
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αβ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。
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