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        單細(xì)胞生物如何導(dǎo)向氧氣
        
			
        
				2019-01-09 10:32:26
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        一組研究人員發(fā)現(xiàn)，居住在世界海洋和湖泊中的微小單細(xì)胞生物群能夠通向氧氣。在劍橋大學(xué)的電子生命科學(xué)家寫作描述了動(dòng)物的最近親屬choanaflagellates如何形成能夠感知水中大范圍氧濃度的小菌落。該研究提供了關(guān)于這些生物如何進(jìn)化為多細(xì)胞生物的線索。
        

        單細(xì)胞生物如何導(dǎo)向氧氣
        

        雖然動(dòng)物的單細(xì)胞動(dòng)物的祖先已經(jīng)滅絕，但是從大約5億年前的寒武紀(jì)時(shí)期開始，從共同的祖先進(jìn)化而來的單一細(xì)胞的choanoflagellates 在地球的海洋和湖泊中很常見。某些choanoflagellate物種形成小游泳群落，這些群落被認(rèn)為類似于后來進(jìn)化為動(dòng)物的早期多細(xì)胞生物。地球上的氧氣水平在前寒武紀(jì)時(shí)期開始上升，這很可能對(duì)這些多細(xì)胞生命形式的出現(xiàn)產(chǎn)生了重大影響。
        

        研究人員觀察到了在受控條件下游泳的鞭毛藻菌落，并隨著時(shí)間的推移改變了水中的氧濃度。他們發(fā)現(xiàn)菌落基于氧濃度的對(duì)數(shù)導(dǎo)航，類似于人類感知聲音和光的方式。這增加了他們?cè)诘脱醐h(huán)境中的傳感能力，在這種環(huán)境中導(dǎo)航對(duì)于生存至關(guān)重要
        

        該論文的作者之一，大學(xué)應(yīng)用數(shù)學(xué)和理論物理系的Raymond E. Goldstein教授說：
        

        “我們的工作首次證明了choanoflagellates能夠感知并向氧氣方向移動(dòng)。由于choanoflagellates現(xiàn)在被認(rèn)為是動(dòng)物的最親近的親屬，這一發(fā)現(xiàn)可能揭示了兩組最后共同祖先的特性，并且特別是它對(duì)前寒武紀(jì)時(shí)期氧氣水平變化的反應(yīng)。也許更重要的是，這項(xiàng)工作提出了一個(gè)令人著迷的問題，即最簡單的多細(xì)胞生物如何缺乏任何類型的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，感知并對(duì)環(huán)境做出反應(yīng)。“
        

        許多生物通過使用不同的策略找到了通往有利地區(qū)的道路。細(xì)菌偏向于翻滾以向食物移動(dòng)，藻類可以轉(zhuǎn)向并直接朝向光線移動(dòng)。雖然choanaflagellates需要氧氣，但不知道它們是否能成功導(dǎo)向它。但研究表明單細(xì)胞和游泳集落都能找到它。
        

        雖然動(dòng)物需要在它們的細(xì)胞之間進(jìn)行大量協(xié)調(diào)才能導(dǎo)航，但這項(xiàng)研究表明，簡單的多細(xì)胞生命形式不需要這種協(xié)調(diào)。此外，由于存在熱噪聲，微生物對(duì)食物的搜索變得更加困難。如此小，微生物不斷受到周圍水域的振動(dòng)的沖擊，他們的搜索策略需要堅(jiān)固才能應(yīng)對(duì)。
        
			

			
          
        
			
        
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