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单细胞生物的聪明之举:突变让自己变更强

  单细胞生物的聪明举动:突变使自己变得更强壮

  \\ u0026地球上绝大多数物种是单细胞生物。他们大多隐居在这个星球这个未知的角落,这个匿名的名字。但是人生如此奇妙,以至于总有看似简单的生物向我们展现他们无与伦比的能力,生命的力量。一些微生物非常强大,一些微生物可以睡几千年;其他人可以在极端的环境中茁壮成长,尽管大多数其他人的生命会在这样的环境中死去生命有什么奇妙的?不仅如此,许多细菌和原生动物的行为表明他们是“聪明的”,尽管他们聪明的行为不是有意识的思考的结果,因为不像人类或其他复杂的生物,他们没有神经系统,更不用说大脑了,但就像这个动物一样简单,令人着迷。6月30日,英国杂志“新科学家”杂志介绍了关于这些简单生活的令人印象深刻的事情。
传播:告诉你什么我认为细菌可以通过化学物质相互沟通,沟通的原因有很多,除非你是另一种细菌(或专门的细菌学家),有些是难以理解的,最突出的例子是枯草芽孢杆菌如果这种细菌在贫困地区生长,它会向周围释放一种化学物质,并告诉她的邻居:“这里没有太多的食物,你可以离开,否则我们就会饿死。得到这些化学信息后,其他细菌将很远,从而彻底改变植物区系的形状。
决定:让我们紧密结合在一起,许多单细胞生物可以计算出自己附近有多少相似,这种能力被称为“群体感应”能力。芝加哥大学的研究人员进行的实验表明,细菌会向环境中释放少量的化学物质 - 一种化学物质可以通过外壁的感官器官来感知,如果有更多的细菌释放相同的化学物质,物质水平达到临界点,细菌改变其行为模式。例如,致病菌通常使用定量感应来确定何时攻击其宿主。一旦它们累积到足以压倒宿主的免疫系统,就共同发起攻击。
合作:我们也有自己的城市生活
细菌不但很健谈,也会合作,会形成自己的社区,这样做的结果是形成一个生物膜,这是在管道内部或在厨房里很普遍,如生物的消化系统,如“生物庇护所”会有这样一个事实上,哪里有大量的水,哪里就能找到这样一个“细菌城”。在这些“细菌城市”里,有许多不同种类的细菌并存,咀嚼着其他细菌“废物”共同开发食物资源,共同应对抗生素等外部威胁。
突变:让自己变得更强壮许多微生物都有能力加速基因突变的速度,这使得他们在恶化的生活环境面前获得新的技能,帮助他们生存困难。这是一个危险的策略,因为许多新的突变可能是有害的,有时甚至是致命的。其实这也是流亡边缘的无奈选择,是抵抗的最后手段。有很多这样的例子,比如大肠杆菌在压力面前加速变异,酵母也在玩同样的技巧。在上个世纪90年代初,一些研究人员认为细菌可能有某种方式来“选择”特别有用的突变。这种变化的观点是非常有争议的,并遭到很多人的反对。周游世界:周游世界,众所周知,周游世界的许多动物,如候鸟和蜜蜂,但你可能不认为微生物在这方面做得很好,而衣藻追逐阳光进行光合作用。一些细菌基于环境中化学物质的存在而移动,并且这种细菌对于外部化学环境的变化的行为反应被称为趋化性。比如大肠杆菌,当少量食物落在周围环境中时,就会像鲨鱼的气味一样羞愧地冲了血。有些细菌会根据地球的磁场来决定是向南还是向北,这些趋磁细菌的特殊能力来自于它们充满了特定细胞和器官的磁性晶体,但也许是最惊人的一些酸浆藻,所有微生物的可能杀手,就是这个阿米巴样的生物总能找到经过迷宫的最短路线。
学习和记忆:你也可以每天都在努力 - 研究人员发现当变形虫盘基网柄菌搜寻培养皿表面获得食物时,其行为并不是完全随机的,转右后左转两次,反之亦然,显然它能记住最后一个转向,人类的精子也具有相同的能力大肠杆菌是一个聪明的学生,这种细菌大部分存在于宿主的消化系统中,并且在各种不同的环境中传播。在旅途中,可能会遇到乳糖,然后找到麦芽糖。乳糖的第一口味之后,它开启了自己的生化开关消化。同时,它也将部分激活麦芽糖的机制,为即将到来的晚餐做好准备。以色列特拉维夫大学的研究人员用乳糖替代麦芽糖来培养大肠杆菌。几个月后,他们发现细菌逐渐改变了他们的行为,不再开启消化系统的麦芽糖。虽然这些简单的生活的聪明,令人印象深刻,人类目前只看豹,只有其中之一。科学家还没有对这些生命的奇迹行为给出一致的科学解释。他们是“生物计算机”,具有处理信息的内部机制,听起来不错,但远不能说服每个人。单细胞生物仍然在做很多未知的事情,如此多的惊喜,等待人类的探索和发现。
 

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