单细胞生物竟具备“高智商”行为!搁置百年的生物学大发现被证实

曾经 , 单细胞生命独霸地球 。
在大约 30 亿年的时候长河里 , 一代代单细胞生物只在彼此之间进食、发展和滋生 , 在地球上的每个生态位上形当作复杂而动态的生态系统 。 直到大约 6 亿年前 , 一些单细胞生物才跨越了多细胞生物的边界 。
在今天 , 单细胞生物是原始和简单的代名词 。 然而 , 一项最新研究表白 , 这些单细胞生物的能力可能远远超出它们的远亲人类的想象 。
哈佛医学院的系统生物学家经由过程反复一个多宿世纪进步行的一项尝试 , 此刻拿出了令人信服的证据 , 证实至少一种名为 Stentor roeselii 的单细胞生物 , 具有复杂多样的行为策略 。
研究人员暗示 , 频频表露在不异的刺激下 , 机体现实上可以就若何应对 “改变本家儿意” , 这表白它们有能力做出相对复杂的决议计划过程 。 研究成果在线颁发在 12 月 5 日的《今世生物学》(Current Biology) 上 。

单细胞生物竟具备“高智商”行为!搁置百年的生物学大发现被证实

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图 | S. roeselii 在缩短(来历:Bill Porter/Harvard Medical School)
“我们的发现表白 , 单个细胞比我们凡是认为的要复杂得多 , ”本次研究作者、哈佛大学布拉瓦特尼克研究所 (Blavatnik Institute at HMS) 系统生物学副传授 Jeremy Gunawardena 说 , 而这种复杂性在进化上是有事理的 。
“像 S. roeselii 这样的生物在多细胞生物呈现之前 , 就是食物链顶端的食肉动物 , 它们在很多分歧的水生情况平分布极为普遍 。 它们必需伶俐地弄清晰应该避免什么 , 在哪里吃 , 以及生物体为了保存必需做的所有其他工作 。 我认为很较着 , 他们可以用复杂的方式来做到这一点 。 ”Gunawardena 说 。
时隔一个宿世纪的尝试
100 多年前 , 一位名叫 Herbert Spencer Jennings 的美国闻名动物学家描述了一种名叫Stentor roeseli 的单细胞淡水原生生物复杂多样的回避行为 。 可是后来相关的尝试未能重现他所看到的气象 , 他的说法便遭到质疑并被弃捐一边 。
10 年前 , 在英国生物学家 Dennis Bray 的一次演讲中 , Herbert Spencer Jennings 在 1906 年颁发的著作《低等生物的行为》中有一个出格的尝试引起了 Gunawardena 的注重 。
Jennings 那时正在研究普遍分布的淡水原生生物 S. roeselii 。 这些单细胞生物以其相对较大的体积和怪异的喇叭状身体而著称 。 在这种生物的概况和喇叭 “钟” 上布满了被称为纤毛的毛发状突起 , 可以或许用来游动 , 并在四周的液体中发生漩涡 , 把食物扫进它们的“嘴里” 。 在它们身体的另一端 , 它们藏匿着一个抓握器 , 这个抓握器把它们与四周固定在一路 , 使它们在进食时连结静止 。
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图 | S. roeselii(来历:Current Biology)
Jennings 用显微镜、移液管和不变的抓手细心记实了 S. roeselii 在接触情况刺激物(一些粉末)时的行为 。 Jennings 不雅察到一系列有序的行为 , 凡是环境下 , S. roeselii 会频频弯曲身体以避免粉末 , 若是刺激持续 , 它会逆转纤毛的活动 , 用嘴巴将这些粉末摈除 。 若是这个方式也掉败了 , 它就会缩短 , 敏捷地把本身拉紧 , 像一些无脊椎动物缩回壳里一样 。 最后 , 若是之前所有的尽力都掉败了 , S. roeselii 就会摆脱束厄局促 , 快速游走 。
这些行为组成了一个有序的策略 , 单细胞生物按照优先级不竭改变应对体例 。 这一不雅察成果表白 , 这种单核细胞生物 , 具有一些已知的最复杂的行为 。
这个尝试引起了普遍的乐趣 , 但随后的反复试验 , 尤其是 1967 年颁发的一项研究 , 都没有当作功 。 这也导致 Jennings 的发此刻很大水平上遭到现代科学的质疑和遗忘 。

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