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“能跳个舞吗?” |
PRL:难看的团藻也会优雅的舞蹈 |
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两个团藻群体彼此环绕着旋转。
(图片提供:RAYMOND GOLDSTEIN,KNUT DRESCHER/剑桥大学)
池塘中的水藻看上去像一大堆黏糊糊的东西,但是靠近一点你会发现,这些难看的生物竟然也会跳起优雅的舞蹈。根据一项新的研究成果,作为一种常见的藻类,团藻的微小群体能够像舞厅中的少女一样彼此相拥着旋转几个小时,这一过程是由一种像尾巴一样的极小结构——被称为鞭毛——的规律性运动驱使的。这一发现将为研究原始生物进化的交互作用提供重要线索。
尽管一些团藻细胞是孤独的,而另一些团藻却会组织起来,形成半透明的球形群体,并且在游水的过程中不停地旋转。这些群体由生长在数千个单个细胞上的鞭毛掌舵。然而,团藻绝非一种仅仅在显微镜下才能够看到的新奇事物——它还是明升体育app家研究多细胞生物如何进化的模型。通过分析藻类群体间的相互作用,研究人员希望能够搞清单个细胞如何实现进化上的飞跃,从而在数亿年前形成多细胞组织。
英国剑桥大学的物理学家Raymond Goldstein和他的博士研究生Knut Drescher对这一问题进行了更为深入的研究。他们寻思,这些藻类群体彼此之间是否会相互影响?研究人员在玻璃缸中繁殖了一种团藻(Volvox carteri f. nagariensis),并同时控制温度,以免形成任何水流。随后他们开始录像。
有一天午夜,Drescher在实验室中发现了一个激动人心的现象:两个团藻群体在玻璃缸的底部盘旋在一起,它们疯狂地旋转,就像是在显微镜下跳起了米哀奴舞——一种缓慢庄重的四三拍舞蹈,由一群舞蹈者结伴而跳。Drescher表示:“我太高兴了,以至于想告诉每个人,但遗憾的是此时的实验室空无一人。”他最后决定叫醒一个肯定会宽恕这一冒失行为的人——他的女朋友。
在同一段录像中,研究人员观察到另一个相互作用,他们将其命名为“华尔兹舞”。在这里,团藻群体彼此围绕着旋转,就像运行在玻璃缸顶端的行星。
根据研究人员的计算,团藻的鞭毛扰动的水流在玻璃缸的顶部和底部相结合,从而在水中形成了漩涡。这些漩涡使得团藻群体聚集在一起像跳舞一样打转,这一状态能够一直持续几个小时。研究人员在本周出版的《物理评论快报》(PRL)上手机版了这一研究成果。
Drescher指出:“藻类的舞蹈是由其自身形成的流体流动的直接结果。”美国图森市亚利桑那大学的进化生物学家Richard Michod相信,这种物理上的交互作用为生物之间原始的协同合作提供了基础。Michod表示:“人们会开始提出有关社会行为的问题。这真是一项有趣的工作。”
Drescher说,他们下一步的工作重心是在更加自然的环境中培育团藻,从而搞清这种群体是否能够在团藻明升m88周期的性繁殖阶段提供一种适应优势。
(群芳 译自,4月23日)
《明升体育app时报》 (2009-4-24 A2 国际)