Steed的围脖
26-09-04 11:51 微博认证:科学科普博主

大多数细胞繁殖的方式很朴素:一分为二。但苏格兰海域新发现的一种微生物不走这条路。它在自己体内开辟出一个腔室,在里面培育出一个甚至多个全新的子细胞,等后代长成,母细胞的外壁就会裂开,把它们释放出来。

更离谱的是,有些子细胞在被释放之前,体内已经在孕育下一代了。

它们刚出生,就已经是怀孕的母亲。

这种繁殖策略在它所属的整个生物类群里从未被记录过。

发现它的是一个来自英国赫瑞-瓦特大学、斯特灵大学水产研究所和英国环境、渔业与水产养殖科学中心(CEFAS)的研究团队,成果发表在期刊《原生生物》(Protist)上。他们给这位新成员取名叫苏格兰壶菌(Caledochytrium aldermanii),属名来自苏格兰的古称Caledonia,种名则是为了致敬CEFAS的科学家大卫·奥尔德曼(David Alderman),正是他在早期保住了最初的培养物。

苏格兰壶菌属于网黏菌纲(Labyrinthulomycetes),一群鲜为人知的海洋微生物。它们分解海水和咸水里的动植物残骸,把有机物还给环境。简单来说,它们是海洋里的分解者,负责回收和清理。

研究者在三个完全不同的场景下找到了苏格兰壶菌:苏格兰的章鱼巢穴附近、虹鳟鱼身上,以及苏格兰东海岸一片盐沼的水里。它的生态位似乎比预想的要宽。

除了这套惊人的繁殖方式,苏格兰壶菌还有一套独特的膜网络,用来移动、进食和维持浮力。它可以向外伸展出一张膜构成的网,像蜘蛛织网一样铺在物体表面。搬家的时候,它不带走这张网。网留在原地,上面满是蛋白质和脂肪,海里的浮游幼虫闻着味就来吃,蛋白质和脂类就这样沿着食物链向上传递。

这群微生物之所以吸引了越来越多关注,是因为它们天然就能合成高浓度的omega-3脂肪酸,包括DHA,也就是深海鱼油里那种对大脑和视网膜发育很重要的成分。苏格兰壶菌的细胞大约含50%的蛋白质,还能产生一类叫类胡萝卜素的粉色天然色素。这些东西目前被广泛用在膳食补充剂、婴儿配方奶粉和畜牧水产养殖饲料里。如果能搞清楚它的繁殖机制,未来或许能把它变成一座微型工厂。

赫瑞-瓦特大学的植物生物学家彼得·莫里斯(Peter Morris)说:“理解这个物种如何繁殖,是理解它能否用于水产养殖等商业场景的关键。”

有意思的是,这个发现靠的不是最时髦的基因组测序,而是一种几乎算得上复古的方法:用电子显微镜老老实实地看。研究者简·波尔格莱斯(Jane Polglase)研究这类微生物已经将近50年,她和同事选择在DNA分析之外,花大量时间观察微生物的行为和形态。正是这种耐心,让他们用电镜拍下了母细胞裂开释放后代的完整过程。

波尔格莱斯说:“如果我们没有做这一步,就永远不会捕捉到这种奇特的繁殖过程。”

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图一:苏格兰壶菌的成熟细胞,可见其用于移动、进食和维持浮力的膜网络,图源:Strameno
图二:苏格兰壶菌生命周期示意图,图源:Protist (2026). DOI: 10.1016/j.protis.2026.126166

信源:Heriot-Watt University. "Scottish 'pregnant grandmother' microbe bursts open after growing offspring within." Phys.org, edited by Sadie Harley, 3 Sept. 2026

发布于 韩国