苦丁山 25-01-16 09:15

Bruce Alberts 在他的《细胞分子生物学》里有一段有趣的比喻:

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真核细胞的所有独特特性是如何进化的,以及进化的顺序如何,仍然是个谜。然而,一种合理的观点是,它们都是原始细胞生活方式的反映,原始真核细胞是一种捕食者,通过捕获其他细胞并吃掉它们来生存。

拥有叶绿体的真核细胞无需追逐其他细胞作为猎物;它从祖先那里继承了叶绿体作为营养来源。与此对应,虽然植物细胞也有可用于运动的细胞骨架,却失去了快速变形和吞噬其他细胞的能力。取而代之的是,它们在自己周围形成一层坚韧的保护性细胞壁。如果说第一批真核细胞是其他生物的捕食者,那么我们可以将植物细胞视为从狩猎过渡到耕种的细胞。

真菌代表了另一种真核生物的生活方式。真菌细胞和动物细胞一样,拥有线粒体,但没有叶绿体;但与动物细胞和原生动物不同的是,它们拥有坚韧的外壁,限制了它们快速移动或吞噬其他细胞的能力。真菌似乎已经从猎人变成了食腐动物:其他细胞会分泌营养分子或在死亡时释放它们,而真菌以这些残留物为食——通过向外部分泌消化酶,在细胞外进行任何必要的消化。
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大致就是说,最初地球上只有原核生物(比如细菌),后来有些大个子细菌练成一门功夫,可以靠细胞膜变形吞吃别的小个子细菌,所以它们类似捕食动物。

这个过程中,有些家伙吞吃了一种菌,意外中奖,获得线粒体,内力暴涨,成为后来真核生物的主流。

有些家伙吞吃了另一种古菌,获得叶绿体,不需要辛苦捕猎,晒太阳就可以练内力,于是停止游走,转向定居生活,相当于农业模式。

真菌比较另类。它本来跟动物细胞有共同的祖先,就是有线粒体的那种祖细胞,但进化路上拐了个弯,不是继续提高捕猎技巧,而是改练用毒功夫,练出的一套酶,可以把身边别的生物(无论死活)化成浆液,吸而食之,居然也过得挺滋润。只不过口味太像食腐动物,难怪其中一大家族又名霉菌。

图为一枚单细胞原生动物 Didinium 在吞噬另一枚原生动物(黄色那个)。(Image credit: D. Barlow)

发布于 加拿大