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這篇文章是名為“奇妙事物”的系列文章的最新一篇。
科學界已知的最複雜的真菌細胞屬於一種名為奇異哈普託格洛薩菌的寄生蟲，它於 1979 年 10 月 7 日首次在多倫多郊區熱帶溫室的土壤中被誘入 輪蟲 誘餌陷阱。 在那個陷阱裡，躺著一個如此複雜和精細調整的細胞，它讓 水母刺細胞 也相形見絀。
普通的土壤對於像 線蟲 ——小圓蟲——和 蛭形輪蟲 ——具有雙重波狀纖毛冠和咬合顎的微小動物——等小型動物來說，是一個名副其實的酷刑室。 多種死法包括粘性陷阱和孢子、其他線蟲的刺傷和吸血，以及突然膨脹和絞殺的真菌套索。 但還有另一種狡猾的方法。 因為土壤中可能佈滿了魚叉式加農炮，準備在受到輕微推動時發射。 就像這個一樣
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不要說人類是地球上唯一設計出優雅、可怕的火炮的人。 因為等待著啃食這門炮的線蟲和輪蟲的命運並不愉快。 它們將被刺傷、注射，然後被一個或多個腫瘤狀細胞團從內部活活吃掉，然後寄生蟲會萌生出穿透宿主皮膚並像垂死星際巡洋艦的逃生艙一樣噴射出雙尾游泳孢子的管道。 被哈普託格洛薩菌射中絕對是倒黴的一天。
首先，我應該澄清一下，雖然製造這種炮的生物是真菌，但它不是真正的 真菌。 它是一種 卵菌，它的外觀和行為很像真菌，就像鯨魚的外觀和行為很像魚。 引起愛爾蘭馬鈴薯饑荒的病原體——致病疫黴——也是一種卵菌。 卵菌——也稱為水黴——在最初被發現時被誤認為是真菌，但對其解剖結構、生物化學和 DNA 的線索最終揭示了它們是真菌的遠親。 但是，帶有小寫 f 的真菌有時可以用來描述看起來和行為都像真正真菌的生物的形式群，這就是我在這裡稱之為真菌的意義。
哈普託格洛薩菌的炮與希臘人和羅馬人的機械動力彈射器、投石機和弩炮更相似，而不是使用火藥的現代槍支。 它依靠物理學而非化學原理來提供動力。 這門炮由厚厚的膠水 (14) 固定，膠水以低角度支撐並在發射期間固定武器。 在炮筒底部是一個巨大的水液泡——本質上是一個裝滿水的密封大球囊。 它和細胞的其餘部分都由細胞保持在高壓下。 喬治·巴倫關於哈普託格洛薩菌如何發射的假設認為，炮筒的炮口處存在一個內建的物理弱線（有點像冷藏餅乾麵糰管中的內建弱線，當你用勺子背按壓接縫時會爆開）。
炮的炮口通向一個裝有魚叉的炮膛，魚叉帶有層壓倒鉤 (6)。 這些層之間有空隙，使其在炮膛內可壓縮。 然而，一旦發射，倒鉤會向前彈起，防止魚叉從掙扎的目標中滑出。 魚叉的目的是刺穿動物宿主的皮膚。 但僅靠魚叉是相對無害的。 這門炮的致命工作是由緊隨其後的東西完成的。
當動物碰到尖端時，它會在炮口附近的這條弱線處以某種方式斷裂，並釋放細胞質上的壓力。 液泡中的壓力仍然很高，突然的壓力差彈射出魚叉、炮膛以及與炮膛底部相連的長而彎曲的管子（8、9 和 10）。
管子的末端是封閉的，因此它的噴射有點像透過向手套中吹氣將橡膠手套的反向手指翻轉過來。 隨著整個系統外翻，細胞質與預先儲存的細胞壁和細胞膜成分一起湧入外翻的管子。 它沿著魚叉進入動物體內，一旦進入體內，尖端會立即在預先儲存的構建材料的幫助下膨脹成“小孢子”（上方帶有虛線的灰色細胞）。 整個過程只需約 1/10 秒。
以下是真正發射過的但未擊中目標的炮的樣子
如果炮發射成功，小孢子將最終進入輪蟲或線蟲體內，但仍附著在外部的炮上。 當動物掙扎著擺脫刺穿它的細胞時，小孢子通常會從炮細胞上脫落，動物會滑走，毫不知情。
真菌學家喬治·巴倫首次描述了這個物種，他生動地描述了他透過顯微鏡觀察到的哈普託格洛薩菌攻擊
當輪蟲靠近細胞時，細胞的基部保持固定，但尖端會在經過的輪蟲引起的水流中輕輕地來回移動……當輪蟲穿過注射細胞區域時，它會突然停止，然後在攻擊點處扭動和劇烈掙扎。 據推測，細胞已被髮射，輪蟲已被矛狀延伸物刺穿。 將注射細胞固定在基質上的粘液墊的粘合力非常強，足以暫時抓住掙扎的輪蟲。 幾乎立即或在幾秒鐘內，輪蟲會掙脫。 有時逃脫需要長達 30 秒。 當輪蟲移動離開時，可以看到空的注射細胞仍然附著在基質上，或者輪蟲可能會破壞粘合力並帶著粘在其角質層上的空細胞遊走。
但願所有的期刊文章都如此清晰明瞭。 巴倫進一步指出，受感染的輪蟲在感染期間繼續移動，使其容易受到連續感染。 在培養皿哈普託格洛薩菌射擊場中，在一個不幸的輪蟲中發現了多達 12 個小孢子。
接下來發生的事情對於任何熟悉寄生蜂陰謀的人來說都很熟悉。 小孢子分裂並長成藥丸狀或球形的“菌體”。 在下面的第一張圖中，您可以看到一個輪蟲，它至少被注射了五個，甚至可能是六個或七個哈普託格洛薩菌小孢子。 下面（3 和 5）是微小的小孢子長大後形成的令人不安的巨大團塊。
當達到足夠的尺寸時，菌體會長出一個或多個排出管——如您在上面的影像 5 中看到的那樣——再次穿透宿主的身體。 以下是排出管的更多檢視，以及哈普託格洛薩菌菌體相對於其宿主的可怕尺寸（影像 9 是一片成熟的未發射的炮）
雙尾游泳孢子出現，至少在喬治·巴倫的實驗室中，游泳時間很短，然後沉降下來，脫落尾巴並形成包囊。 很快，包囊將其內容物溢位到從中出現的新生長的炮細胞體內（上圖 9）。 空的囊殼通常甚至在成熟後仍粘在其頂部。 或者，如果包囊孢子以某種方式感覺到輪蟲和線蟲在其他地方聚會，則包囊可以生長出更多的游泳孢子。
哈普託格洛薩菌炮細胞發揮其致命魔力的方式是非凡的，特別是當您考慮到上述所有涉及的機制都包含在一個細胞內時。 一個可怕的、不可思議的細胞。
但它們的設計可能有一個缺點，這可能有助於解釋它們令人難以置信的複雜性和致命效率：H. mirabilis的炮細胞存在的唯一目的就是射殺小型動物。 一旦發射，它們就死了，結束了。 正如任何槍手都可以告訴你的那樣，當你的彈膛裡只有一顆子彈時，你必須讓那一槍奏效。
參考文獻
Barron G.L. (1980)。 一種透過快速注射傳染性小孢子攻擊輪蟲的新型哈普託格洛薩菌，《真菌學》，72 (6) 1186。DOI：http://dx.doi.org/10.2307/3759573
Barron G.L. (1987)。 奇異哈普託格洛薩菌的炮細胞，《真菌學》，79 (6) 877。DOI：http://dx.doi.org/10.2307/3807689