我為兒孫講科學生命科學（五）

文/繡夫 編輯/不二

我為兒孫講科學生命科學（五）

文/繡夫 編輯/不二

單細胞生物

首先，我們來講講原生生物界中的單細胞生物。

在世界上某些潮濕之處，比如，大海、湖泊和濕地中，生活著許多極微小的單細胞生物，我們把它們叫做原生生物。原生生物雖然比細菌大一點，但它們也非常小，肉眼根本看不見。每一個原生生物的細胞與細菌的細胞有很大區別。它含有細胞核，還有一種特殊的結構，科學家稱為細胞器，能夠完成各種任務，以保持細胞存活。

原生生物以兩種方式進食。一些原生生物像植物一樣利用太陽的能量為自己制造食物；其他原生生物，被稱為原生“動物”，它們以捕食獵物為生。但我們不能簡單地把原生生物分為植物性的和動物性的生物，因為有些原生生物既可以利用陽光制造食物，同時也可以捕食其他生物。

有一種變形蟲，是原生生物的特殊類型，它們沒有固定的形狀。它的單細胞形狀猶如一只口袋，可以浮在水面上朝著任何方向移動。變形蟲漂浮在水面上，靠吞噬獵物為生。他們的食物就固定在被稱為食物泡的泡沫上，這些食物最終被變形蟲消化掉。為了生殖，一個變形蟲簡單地一分為二。變形蟲的結構、形態和進食、生殖方式，請參見圖1。

那么，變形蟲是如何移動的呢？請參見圖2的介紹。

原生生物都很小，但它們之中也有一些兇猛的食肉“動物”。在圖3中，一種叫做櫛毛蟲的原生生物正在攻擊另一種叫做草履蟲的原生生物。當櫛毛蟲向它的獵物釋放一種有毒的線狀物時，戰斗就開始了。雖然櫛毛蟲要比草履蟲小得多，但它還是吞噬了草履蟲。其實，這兩種原生生物都是纖毛生物，它們依靠揮動它們身上的細小纖毛而在水面上移動。

在圖3的左面，櫛毛蟲撞擊一個草履蟲，櫛毛蟲會伸展自己的身體以捕獲碩大的獵物。在圖3的右面，進食兩三小時以后，櫛毛蟲又開始尋找新的獵物。

瘧疾是一種危險的疾病，在熱帶地區廣泛流行。瘧疾是由一種叫做瘧原蟲的原生生物引發的。當人們被帶有瘧原蟲的蚊子叮咬后，就可能被感染而罹患瘧疾。瘧原蟲在人的肝臟和紅血細胞中存活和增殖。每隔幾天，新的瘧原蟲細胞就從紅血細胞中爆發，引起間歇性的發熱癥狀。圖4顯示了蚊子傳染瘧疾的全過程。

真菌

說起真菌，許多人都知道，我們平時常吃的蘑菇和木耳就是真菌類生物。但他們幾乎都不知道，蘑菇和木耳之類，只是真菌的可見部分。真菌的其余不為人所見部分是由大量微小的絲狀物構成的，科學家把它們稱為菌絲。菌絲通常隱藏在土地或如枯死的樹木之類有機物中，我們知道，木耳就是從枯木中生長出來的。圖5和圖6顯示了典型的真菌生命循環過程。

其實，除了我們當作食物的蘑菇和木耳，真菌還廣泛存在于我們的家里。你可以在家里潮濕的墻面上找到黑色的斑點，這里就是真菌聚集之處（參見圖7）。老房子里的屋梁有時會被一種干朽菌腐蝕掉。而霉菌和銹菌則可能攻擊植物的莖。

某些真菌是有毒或有害的，比如，野生的許多種蘑菇是有毒的，甚至有人因進食毒蘑菇而喪命，但也有些真菌能為我們提供許多別有風味的食品。我國南方的一種風味小吃—臭豆腐（圖8），就是真菌為我們制造出來的。另外，更廣為人知的酵母也是一種微小的單細胞真菌，它們可以通過發酵過程而大量增殖。酵母以糖為食，并能經由發酵過程將糖轉化為酒精和其他物質。所以，酵母被廣泛應用于制造酒類飲料以及制作饅頭或面包。

真菌不同于綠色植物，它們不能通過捕捉陽光來制造自己的食物。相反，它們利用菌絲來吸收化學物質，這些化學物質是由其他已經死亡的生命體制造出來的。真菌和細菌同樣是世界上非常重要的死亡生命體的分解者。他們分解死去的植物和動物的遺體，釋放可供回收利用的化學物質。可以說，如果沒有真菌和細菌做這種工作，我們這個地球上死去的動植物遺體將堆積如山。因此，真菌和細菌雖然微不足道，但它們卻是維持地球上生態平衡的最大“功臣”。圖9為顯微鏡下的酵母。

真菌不僅以死亡的生命體為自己的食物，有些真菌還攻擊活的植物和動物，包括攻擊人類，常常引起某些疾病。真菌病就是指真菌對動物（通常為人類）造成的感染。真菌病很常見，許多環境或生理條件為真菌感染創造了有利的條件。真菌通常透過被吸入或在皮膚上著生的方式發生感染，因此，真菌病通常始于皮膚或肺部。值得注意的是，長期服用抗生素的人們是感染真菌病的高危險人群，因為抗生素不僅殺死致病的菌種，也殺死正常存在人體內的細菌，改變了口腔、腸道及陰道內的微生物平衡，并造成真菌的過度生長。

在19世紀中葉，一種真菌曾改變了歷史進程。這種真菌是馬鈴薯晚疫病菌，它們造成馬鈴薯植株腐爛壞死。這種真菌在幾年中摧毀了愛爾蘭的許多馬鈴薯作物，馬鈴薯是當時的主要糧食作物之一，這就造成了著名的馬鈴薯饑荒（或稱愛爾蘭大饑荒）。在7年的時間內，英國統治下的愛爾蘭人口銳減了將近1/4；這個數目除了餓死、病死者，也包括了約100萬因饑荒而移居海外的愛爾蘭人。圖10顯示了當時的慘狀。

一位利用真菌而改變人類抗病史的偉人是英國微生物學家弗萊明（1881-1955）。1928年，弗萊明發現，他實驗室中的一個細菌培養皿因被真菌感染而發生了異常情況。他看到，真菌殺死了它附近的細菌，于是，他設法分離出這種真菌分泌的物質。他把它叫做“盤尼西林”（即青霉素），這是世界上第一種抗生素藥物。隨著這項研究的進一步深入，青霉素已經拯救了千百萬人的生命。