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梨形假毛滴蟲。圖片來源:del Campo et al. 2017
昆蟲的後背裡確實生活著非常多奇怪的東西。就在上週我寫了關於生活在水生昆蟲幼蟲後部的、形狀像糖果棒和迴旋鏢的變形蟲,它們靠從昆蟲未吃掉的東西中獲取營養為生。
但另一個這種生物非常富饒的地方是白蟻的腸道。正如任何與白蟻侵擾作鬥爭的人所知,它們吃木頭。生活在它們腸道中的微生物通常不是被動的拾荒者,而是它們宿主的積極助手,分解構成木材堅硬骨架的非常堅韌的木質素和纖維素。這些生物化學物質非常堅固且難以降解(這就是為什麼植物首先使用它們的原因),只有地球上少數生物能夠消化它們。它們中的大多數是微生物;其他是真菌。動物透過招募具有這些才能的微生物來解決這個難題。
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但白蟻似乎並沒有使用小型且相對低調的細菌或古菌,而是僱傭了微生物世界中的魅力搖滾樂手:毛茸茸的、奢華的、搖曳的原生生物。最近在佛羅里達州勞德代爾堡和(我沒有在編造)澳大利亞格洛里亞斯山上的白蟻腸道中發現了三個新物種,它們因此以以前毛髮濃密的加拿大搖滾樂隊Rush的名字命名:李氏假毛滴蟲、萊弗森假毛滴蟲和梨形假毛滴蟲。而且他們還為此製作了一個影片。一個超棒的影片。確保點選右下角的方框來放大影片,看看這些寶貝是如何移動的 [注意:響亮的漸進搖滾]
正如您所看到的,假毛滴蟲細胞非常巨大,萊弗森假毛滴蟲的長度接近半毫米,寬度為 100 微米。由於白蟻可能只有 5 毫米長。用人類的話來說,這就像在你的腸道內寄生著一個半英尺長、1-2 英寸寬的生物群體。這些原生生物覆蓋著數千排長長的鞭毛,這些鞭毛是像尾巴一樣的細胞器,來回鞭打以推動細胞(精子是最著名的例子)。這些鞭毛的排列似乎從生物頂部的錐形帽發出,它像肚皮舞者一樣搖擺。
請允許我指出一些細小但華麗的細節。在 0:17 到 0:28 之間,您可以看到髮絲狀的螺旋形螺旋體細菌——導致萊姆病和梅毒的生物都是其成員——在原生生物周圍旋轉和滑動。它們以內部鞭毛為特色的搖擺推進系統非常特別,我之前寫過它
這裡。這些細菌幫助展示了假毛滴蟲有多麼巨大。
請注意,在 1:17 時,這種微生物帽附近有美麗的凹陷和條紋紋理。
在 1:25 時,請注意像海草床一樣起伏的鞭毛場。
2:15 的序列太棒了,你幾乎不敢相信它是真的。看看那像懷特斯內克影片中的扇形羽毛頭髮一樣擺動的鬃毛。
然而,最特別的是發現了一種可能新的、奇異的細胞器,這種細胞器是執行細胞的小機器。發現新的細胞器是罕見的,而且這個細胞器特別令人困惑和著迷。他們將其命名為旋轉體,聽起來很像“電視上看到的”東西。每個細胞只有一個,但他們無法確定是否每個細胞中都有一個。它還附著有一些管狀結構,在影片的 1:44 和 1:51 中可見,它似乎將物質傳送到旋轉球體中。
正如你所看到的,科學家們透過用一種會粘附在遺傳物質上的染料檢測其 DNA,從而證實了旋轉體不是生活在原生生物體內的共生微生物。雖然細胞核被 DNA 染色染料點亮,但旋轉體沒有。無論它是什麼,它都沒有自己的基因。
儘管這些生物看起來很奇怪,但它們可能在超過 300 種白蟻的鼻白蟻科中幾乎無處不在。然而,只描述了大約十幾個物種。白蟻后腸的 DNA 掃描顯示,未描述的物種可能至少以五比一的比例超過已描述的物種。考慮到地球上
有 4.45 億噸白蟻(而人類只有 3.6 億噸),儘管你從未聽說過它們,但假毛滴蟲是非常常見的——而且非常棒!——地球公民。
參考
Javier del Campo、Erick R. James、YoshihisaHirakawa、Rebecca Fiorito、Martin Kolisko、Nicholas A. T. Irwin、VarshaMathur、VittorioBoscaro、Elisabeth Hehenberger、Anna Karnkowska、Rudolf H. Scheffrahn 和 Patrick Keeling。“李氏假毛滴蟲、萊弗森假毛滴蟲和梨形假毛滴蟲,新的副基底鞭毛蟲物種以及對旋轉亞細胞結構的描述。”科學報告 7 (2017): 16349。