在一个极其荒凉的湖泊中,科学家发现了一种新的微小物种,它们形成巨大的群落。这些奇怪的生物与其他微生物有着不同寻常的关系,甚至可以为复杂生命的起源。
新物种已被命名巴洛克单山脉,它属于一种被称为领鞭毛虫? 单细胞生物可以聚集在一起形成群落,其行为方式类似于多细胞生命体。
与其他“choanos”不同,正如该团队所称,B. monosierra是在超盐环境中发现的。它在那里繁衍生息,形成了近 100 个细胞的菌落,比相关物种大四倍。
更奇怪的是,菌落的中心含有更小的活细菌群落,使得B. monosierra最简单的生物之一,拥有自己的微生物群。
美国、英国和西班牙的研究人员认为,这些微生物可能是为了躲避有毒的湖水,或者领尾海葵实际上可能是为了养殖细菌以便日后食用。或者两者兼而有之。
生物学家对领鞭毛虫特别感兴趣,因为它们被认为是非动物的近亲。它们的群居行为也可能有助于弥合单细胞生物和多细胞生物之间的进化鸿沟。
“其中一个有趣的现象是,这些细胞群落的形状与囊胚相似——囊胚是动物发育早期形成的空心细胞球。”细胞生物学家尼科尔·金说加州大学伯克利分校。
“我们想了解更多。”
加州的莫诺湖是一个极其不适合居住的地方。它几乎咸度三倍比太平洋还要深,并且含有 8 万年来积累的氯化物、碳酸盐和硫酸盐。因此,没有多少生物会把它当做自己的家——大多只是碱蝇、盐水虾和一些微小蠕虫的种类。
但当研究人员仔细检查莫诺湖的水样时,他们发现了一个以前未知的居民。
“它里面挤满了这些巨大而美丽的领鞭毛虫群落,”金说“我的意思是,它们是我们见过的最大的。”
这些单细胞生物有点类似于精子细胞,它们有长长的尾巴,称为鞭毛,用来推动自己。当它们形成群体时,个体会将鞭毛向外伸,以帮助整个群体像一个整体一样旋转和翻滚。
在其他领花蜂群中,每个蜂房的头部在中间相遇。但这些蜂群B. monosierra菌落的中心是空心的,细胞通过蛋白质和碳水化合物细胞外基质连接。
研究团队用 DNA 染料对微生物进行染色,不仅如预期般显示出领花细胞的甜甜圈形状的染色体,而且还在据称是空心的中心发现了令人惊讶的 DNA 云。
RNA探针揭示了其中存在细菌,而荧光氨基酸实验则表明它们仍然活着,而不仅仅是领珊瑚以前吃过的残羹剩饭。
访问似乎也是有选择性的。系统发育分析表明,只有一些在莫诺湖可以在这些殖民地内找到。
在另一项实验中,研究小组用细菌大小的乳胶微球培养领蜂群落,结果发现它们并没有最终进入群落中心。
这表明细菌并不是被动地漂浮并被卡住?相反,它们是主动进入或被允许进入,以造福它们自己、领海绵,或两者。
“从来没有人描述过一种与细菌有稳定物理相互作用的领鞭毛虫,”金说。
“在我们之前的研究中,我们发现领螺对漂浮在水中的细菌小分子有反应,或者领螺会吃掉细菌,但它们之间不存在任何可能形成共生关系的情况。或者在这个例子中,不存在微生物群。”
研究人员计划利用B. monosierra研究细菌与更复杂的生物之间的相互作用。它们甚至可以帮助我们更好地理解生命是如何从单细胞至多细胞形式。
该研究发表在期刊上姆比奥。