單細胞生物Lacrymaria olor使用了一種最奇特的捕獵技巧。它橢圓形的身體大約 40 微米，末端有一個小突起。當它探測到食物時，它會在幾秒鐘內將這個“頸部”伸展到自身體長的 30 倍左右，以便抓住遠處的獵物，這一動作使它看起來像尼斯湖水怪。但是，L. olor 如何在沒有巨大的拉伸力撕裂其細胞膜的情況下做到這一點，到目前為止一直是一個完全的謎。專家懷疑，該生物體一定在某處儲存了這種進食器官的額外長度，以便能夠如此迅速地將其收回。
現在，斯坦福大學的 Eliott Flaum 和 Manu Prakash 似乎已經解開了這個謎團。正如他們在科學雜誌上報道的那樣，單細胞生物的細胞膜和內部結構像摺紙一樣摺疊，可以很容易地拉開和重新摺疊在一起。兩位研究人員寫道，這意味著膜上的力和能量成本非常低。L. olor 在其一生中伸展頸部約 20,000 次而沒有發生意外。
Lacrymaria olor（尼斯湖微生物）的長頸部蘊藏著幾個生物力學秘密。
Picturepest/Flickr (CC BY 2.0)
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這種微小的單細胞生物不尋常的捕獵技巧帶來了一系列潛在的問題。通常，要如此劇烈地變形細胞膜需要大量能量——而且按照 L. olor 伸展頸部的速度，該生物體將無法產生足夠的新膜材料。雖然頸部必須非常靈活才能實現快速移動，但它也必須同時堅硬和穩定，以使其不會在第一次有機會時就簡單地折斷。L. olor 透過將其頸部的膜摺疊成多層來解決所有這些問題。
膜的摺疊線具有複雜的彎曲幾何形狀，使其能夠展開成圓柱體。在摺疊的膜下方是一個螺旋纏繞的管狀網路，這些管狀網路與膜一起摺疊，反過來又有助於有序的摺疊和展開。該原理類似於所謂的吉村摺紙，其中圓柱體由摺疊菱形網格組成，可以拉伸和摺疊起來。然而，仍然有一個問題沒有解答：當微米級物體在水中相互移動時，會產生排斥力，因此突出的頸部應該會導致獵物漂走。為什麼沒有發生這種情況尚不清楚——圍繞 L. olor 的所有謎團尚未解開。
本文最初發表於《Spektrum der Wissenschaft》，並經許可轉載。