王大虎

王大虎:向多细胞动物演化的有机复合体

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下图121是由单细胞的放射虫组成的有机体复合体。那些白块状的部分是单个细胞,而球状的结构就是它们的复合体。它之所以形成有机复合体,科学家猜测是为了避免个体因硅化而形成片状结构。放射虫为海生漂浮的单细胞动物,具放射排列的线状伪足。

图121 放射虫组成的有机体复合体(图片及参考资料:《西里伯斯海的奇特生物》中国国家地理网,2009年4月30)

有机复合体多泡火体虫:这种看起来像收集了好多泡泡的瓶子的生物,科学家称其为“火体虫”,长约0.07米到18米之间,是一种球形的聚合体生物,那些泡状物就是聚合体的“居民”。每一个微小的个体都像泵一样给有机体提供水分和养分,使得这个聚合体能够生存,同时还发出光芒。

图122 多泡火体虫(图片及参考资料:《西里伯斯海的奇特生物》中国国家地理网,2009年4月30日)

图123 小型的火体虫克隆聚合体,每个小型器官就是一只火体虫(图片来源:果壳网)

火体虫并不是单一的生物,它们依靠无性繁殖。通常一只超长的火体虫包含了数千只克隆个体,并且其中的每一只都能继续复制出新的个体加入到X体中。它们之间互相分享类似器官的功能,并向大有机体供应营养,使有机体能够生存。火体虫形状类似布袋,超长的火体虫外端开口直径达1.8米,这个开口大的可以装下一个人。

图124 长十几米的大型火体虫(图片及资料来源:美国《生活科学》杂志,图片由美国伍兹霍尔海洋研究所提供。)

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每个聚合体的“居民”用口吸入海水,然后让水流经小囊,留下浮游生物享用,最后水从另一端流出,流入聚合体中间的大空洞中。每一个小个体都在吞噬浮游生物的过程中,向后排出废水,它们不停地吸,也不停地排。结果整个火体虫依靠这些“喷射”力量,通过在开口一端排出海水而缓慢向前移动。火体虫看上去巨大、可怕,并且在海洋深处扭动着身体前进。但是和许多深海的巨型生物一样,它们是滤食动物,它们是脆弱的、柔软的。

来自美国伍兹霍尔海洋研究所的专家曾对印度洋和太平洋交汇处进行了4周的考察,在这里发现了大量以前没见过的物种,这种“多泡的火体虫”即为其中一种。这是一片由几千个岛屿组成的“珊瑚三角带”。它分属于菲律宾、印度尼西亚和马来西亚。这里海水温暖,拥有达5000米的深海盆地。科学家认为,在这片相对孤立的深海盆地,可能会进化出新的生物。

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有机复合体为单细胞向多细胞生物演化,多细胞向功能细胞动物演化提供了线索。

有机复合体身体结构非常像水母。水母常见于各地的海洋中,是一种低等的腔肠动物,并根据伞状体的不同做分类,有200多种,直径从10厘米到100厘米之间。

水母的出现可追溯到6.5亿年前,出现时间比恐龙早几亿年。水母身体含水量一般可达95%以上,其他则是由蛋白质和脂质构成,所以水母的身体呈现透明状,水母也能发光。有的水母也依赖滤食水中的微生物,有的大型水母猎食比较大的鱼类等动物。水母身体结构像有机复合体,一般有三个胚层组成,而桃花水母仅有两个胚层组成。一些水母像有机复合体一样,在运动时,利用体内喷水反射前进。

图125 生活在淡水中的桃花水母属于珍稀物种,历史悠久,对生存环境有极高的要求,水质不能有任何污染,活体罕见,极难制成标本,有“水中大熊猫”之称。生活在淡水中。(图片来源:微图网)

图126 水母(图片来源:微图网)

水母触手中间的细柄上有一个小球,里面有一粒小小的听石,这是水母的耳朵。风暴来临之前的次声波冲击听石,X着周围的神经感受器,使水母在风暴来临之前的十几个小时就能够得到信息,从海面一下子全部消失了。科学家曾经模拟水母的声波发送器官做试验,结果发现能在15小时之前测知海洋风暴的信息。水母体内有一种腺,可以发出一氧化碳,使伞状体X。而当水母遇到敌害或者在遇到大风暴的时候,就会自动将气放掉,沉入海底。海面平静后,它只需几分钟就可以产生出气体让自己X并漂浮起来。另外,一些水母伞体顶部有气囊,这些水母控制各个气囊里的充气量,亦能改变水母的运动方向。

水母没有大脑,它的举动多数情况下是被动的条件反射,一方面捕食碰到的猎物,另一方面也可以自卫。除了没有大脑,水母也没有心脏、血液、骨骼、鳃、呼吸器官、循环系统,只有原始的消化器官。

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水母的胃腔是水母的消化系统,内有许多的触手状的胃丝,胃丝上又有刺丝胞,可将吃进来的饵X,再放出消化液来进行消化。X腺也位于胃腔壁上,同样是发源于胃皮层。水母触手的上面布满了刺细胞,像毒丝一样,能够X毒液,猎物被刺螫以后,会迅速麻痹而死。

水母有着独特的繁殖方式。在有性繁殖和无性分裂两种繁殖方式共同作用下,水母的生命存在着两种不同的状态。成年的水母分为雌、雄二体,繁殖时它们分别把X和X排到海水里,X在海水里X后发育成为水螅,这是只有几毫米大小的透明水母幼体。水螅附着在海底的岩石表面上,靠捕食水里的浮游生物生存,但处于蛰伏状态并没发育成熟。这种蛰伏状态短的仅有几天,长的可达10年之久。一旦环境条件成熟,在某种尚不清楚的因子促进下,水螅的生命循环被激活,开始以分裂的形式进行第二次繁殖。一只水螅又可以分裂出成百上千的小水母来。一些品种的水母之间似乎感情比较深,祖孙三代几乎生活在一起。

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生活在淡水中的桃花水母的童年螅状体对环境要求极低,而一旦分离出来则对环境和水质要求很高。斑点水母的体内有一种与其共生的藻类。光合作用是藻类新陈代谢产生能量的最主要方式,而摄取共生藻类光合作用产生的能量。

有机复合体里的每个单独的成员向有机复合体提供营养,保持集体的生存,而水母非常类似于火虫这样的有机复合体的演化。这种演化为单细胞生物向多细胞生物、从简单的多细胞生物向简单的多细胞动物、从简单的多细胞动物向具有重要独立器官功能的复杂动物提供了路线图。

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从细胞集体意识及多细胞进化角度来看,多细胞生物意识来源于多细胞生物整体合作的结果。在多细胞形成的集体里,个体有自己的独立性的同时,也会在集体里承担角色。地球多细胞生物因为出于对食物、安全等的需要,能够合作并分工。随着多细胞生物向更大的X体演化,各个负责分工的区域功能会变得强化,基因会相应地调整,单独的器官开始出现。有的负责猎取食物,有的负责消化,有的复杂分泌,有的复杂X,有的负责释放能量,有的复杂运输,有的复杂记忆并进化出大脑。这种进化是渐进的,反映了意识及生命的整体性。同时细胞也具有独立的体外生活的特性。在进化的过程中,大型动植物开始出现,但是其他微生物继续与这些大型动植物形成一种共生、共同进化的命运共同体,有的甚至以各种方式融入其中。你只是为500万亿个微小的生命体服务,你是他们的代表,集合。

 

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