纖毛蟲的微觀世界

　　掬一捧水，放入解剖鏡下觀察，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)許多小生靈在游來游去，它們的“內(nèi)臟”一覽無余，完全暴露于人們的視線中。借助掃描電鏡與透射電鏡，可以清晰地觀察到其表面結(jié)構(gòu)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及分裂方式。這些小生靈，就是微觀世界中的原生動(dòng)物。它們將所有的“器官”濃縮在一個(gè)細(xì)胞中，以細(xì)胞為單位，在屬于自己的一方水土中自由生活著。
　　纖毛蟲是進(jìn)化程度最高的原生動(dòng)物，其結(jié)構(gòu)也最復(fù)雜，分化出了類似多細(xì)胞動(dòng)物的細(xì)胞核與細(xì)胞器。纖毛蟲個(gè)頭小，通常只有100微米，生命力卻極為旺盛，一天可繁殖一至數(shù)代，并且分布廣泛。水池、湖邊、河邊、海邊、土壤，甚至極地都可尋到它們的蹤影，有的甚至將人類的血液、器官作為安身之所。纖毛蟲的家族異常龐大，種類繁多，各自具有不同的生命調(diào)節(jié)機(jī)制，用以適應(yīng)長期生存的環(huán)境，常見的主要種類有：游仆蟲和三緣雙軸蟲、草履蟲以及它的天敵雙環(huán)櫛毛蟲、具有“毒舌”的長頸蟲、在基因工程研究領(lǐng)域久負(fù)盛名的“四膜蟲”、“大嘴巴”的棘尾蟲以及寄居在反芻動(dòng)物瘤胃中的瘤胃纖毛蟲等。
　　通過掃描電鏡，我們可以看到它周身布滿了纖毛的蟲體。借助纖毛的擺動(dòng)，蟲體可以隨心所欲地去往任何地方；通過透射電鏡，則能看到一個(gè)內(nèi)涵豐富的“內(nèi)在世界”，將纖毛蟲的細(xì)胞核、線粒體、食物泡、自噬泡等結(jié)構(gòu)盡收眼底。真可謂“麻雀雖小，五臟俱全”。很難想象，在它小小的體內(nèi)，竟然存在著一整套完備的生存體系，從呼吸到排泄，從消化到吸收，從運(yùn)動(dòng)到防御，一應(yīng)俱全。
　　
　　器官演變，隨境而動(dòng)
　　
　　除了某些厭氧型纖毛蟲(在缺氧的條件下存活的纖毛蟲)，自由生活的纖毛蟲同高等生物一樣，均靠線粒體(生物體主要能量之源，形態(tài)像“鞋底”，由許多“鞋棱”——嵴構(gòu)成)吸納自然之精華。相較之高等生物，纖毛蟲的線粒體具有其獨(dú)特性。自由生活的纖毛蟲其線粒體數(shù)目眾多，或扎堆、抱團(tuán)聚集在細(xì)胞核、細(xì)胞膜以及代謝旺盛的區(qū)域，或分散、點(diǎn)綴在細(xì)胞質(zhì)中，呈不規(guī)則狀態(tài)分布。厭氧型纖毛蟲的呼吸器官極為獨(dú)特，是線粒體的變體，是對環(huán)境的一種適應(yīng)性產(chǎn)物。為了生存，內(nèi)部結(jié)構(gòu)器官可隨環(huán)境而發(fā)生相應(yīng)的變化。為了減輕體內(nèi)缺氧的壓力，線粒體要么在體積上下功夫，要么在功能方面加以改進(jìn)。在體積上下功夫主要表現(xiàn)在個(gè)頭增大，與普通線粒體相比，以“巨人”之姿挺立于細(xì)胞質(zhì)中；在功能方面，線粒體不僅要保證產(chǎn)能，還能夠產(chǎn)氫氣，用以滿足不同環(huán)境的需要。
　　
　　消化吸收，自有絕活
　　
　　自由生活的纖毛蟲沒有完備的消化系統(tǒng)，不能像高等生物一樣在消化道里完成消化工作，它的消化吸收以其特有的方式進(jìn)行。食物通過纖毛的擺動(dòng)進(jìn)入體內(nèi)，在流動(dòng)的過程中不斷聚集成團(tuán)，并與體內(nèi)分泌的膜相融，食物裹進(jìn)膜泡后，形成食物泡，開始了體內(nèi)之旅。食物泡在體內(nèi)旅行時(shí)，會(huì)遇到含有消化酶的顆粒狀物質(zhì)一一溶酶體，從與之結(jié)合的那一剎那開始，食物已經(jīng)不能繼續(xù)保持其完整性，開始慢慢解體，最靠近膜的食物首當(dāng)其沖，然后波及到內(nèi)部，最終大部分食物在酶的作用下消失在無形中，殘留的則被打上“廢渣”的印記，被毫不留情地排出體外。而消化產(chǎn)生的營養(yǎng)物質(zhì)待遇明顯不同，或者以“營養(yǎng)泡”的形式存于體內(nèi)，聽從體內(nèi)調(diào)遣，哪里需要去往哪里，或者以糖原的形式儲(chǔ)存起來，作為能量來源，以備不時(shí)之需。
　　然而，在環(huán)境惡劣，食物缺乏時(shí)，原有的消化模式被打亂，取而代之的是一種“自殘”行為。體內(nèi)出現(xiàn)一種膜泡，它將體內(nèi)的細(xì)胞器作為食源，一口吞噬掉，之后，與溶酶體相結(jié)合，步入隨后的消化過程。因其通常只吞噬自身“器官”，且殺傷力極強(qiáng)，所以將其命名為“自噬泡”。通過這種“自殺行為”得到的消化產(chǎn)物能為蟲體提供能量，暫時(shí)渡過難關(guān)。為了生存，為了渡過逆境，不惜消化自身“器官”，以得到暫時(shí)的保障。如同古代戰(zhàn)爭時(shí)期，百姓易子而食，以求生存。大自然是殘酷的，一切生物，只能遵循自然規(guī)律，適應(yīng)環(huán)境，否則，定遭淘汰。
　　
　　順境逆境，自有謀略
　　
　　在自然界中纖毛蟲處于弱勢地位，稍不留神，就會(huì)變成別人的腹中食，盤中餐。在食物充足時(shí)，它利用刺絲泡、毒素泡等武器進(jìn)行自我保護(hù)；在遇到不良環(huán)境時(shí)，則以包囊的形式暫避風(fēng)頭，并可隨風(fēng)飄散，隨水而動(dòng)，飄往世界各地。
　　草履蟲在遇到雙環(huán)櫛毛蟲時(shí)，刺絲泡會(huì)立即射出許多刺絲，穿過表膜，形成一道“雨簾”般的保護(hù)性屏障。只可惜，這道屏障對暴食性纖毛蟲——雙環(huán)櫛毛蟲來說，如同花拳繡腿，不堪一擊，常常難逃劫運(yùn)。長頸蟲的武器比較特別，形同彈簧，又如“舌頭”一般，可自由調(diào)節(jié)長度，在遇到弱勢生物時(shí)，它將“舌頭”伸出，毒素泡同時(shí)出現(xiàn)，毒素隨之附在“舌頭”上，這條帶毒的“舌頭”頓時(shí)殺傷力倍增，被它打到的生物紛紛倒地，成為它的“舌下亡魂”。
　　纖毛蟲極其“聰明”，當(dāng)它意識(shí)到周圍的環(huán)境不適合生活(如食物缺少、溫度驟變、纖毛蟲數(shù)量過于密集等)時(shí)，將身體縮成一團(tuán)，形成球狀，同時(shí)分泌一種類似細(xì)胞壁的物質(zhì)包裹在外，形成一道防線，與外界隔開。纖毛蟲在休眠期間，體內(nèi)的生理活動(dòng)并未停止。由于無法進(jìn)食，許多細(xì)胞器被體內(nèi)的自噬泡打上“食物”的烙印，一口吞噬掉，其產(chǎn)生的能量則用來維持生命。而當(dāng)環(huán)境轉(zhuǎn)好時(shí)，纖毛蟲則脫離包囊的束縛，重組體內(nèi)的“器官零件”，恢復(fù)其自由之身，獲得重生。
　　
　　繁衍絕技，以多取勝
　　
　　纖毛蟲在繁衍后代方面，可謂煞費(fèi)苦心。它走的是“以多取勝”的路線。在長期的進(jìn)化中，纖毛蟲找到了延續(xù)后代的最佳方式——無性生殖與有性生殖交替并行。在食源充足的情況下，它通常采用無性生殖方式繁衍后代，即“一分二”方針：分裂1次，產(chǎn)生2個(gè)與母體相同的個(gè)體，這2個(gè)個(gè)體，完全承繼了母體的特點(diǎn)。此方法既可保證后代具有與母體一致的形態(tài)特征，又在繁殖數(shù)量上有無可比擬的優(yōu)越性。纖毛蟲繁殖力極旺盛，平均一天可繁殖一至數(shù)代。
　　生老病死，乃大自然的普遍規(guī)律。在繁衍數(shù)代之后，衰老不請自來。為了讓衰老來的遲些，纖毛蟲選擇了有性生殖這條路。有性生殖產(chǎn)生的后代與母體不完全相同，產(chǎn)生了分支。有研究表明，成熟的纖毛蟲在食物缺少的環(huán)境會(huì)停止無性生殖，進(jìn)入有性生殖階段。由此可見，有性生殖是纖毛蟲進(jìn)行“自保”的方式之一。
　　大千世界，絢麗多彩。只要細(xì)心觀察，會(huì)發(fā)現(xiàn)被人們忽視的原生動(dòng)物不僅占據(jù)了世界一角，還練就了一身非凡的生存本領(lǐng)。小小的纖毛蟲以蓬勃的生命力展示著微觀世界獨(dú)有的美麗多姿。
　　
　　責(zé)任編輯　張