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最后的生还者:霉菌和孢子是气候变化的“怪异”部分

放大字体  缩小字体 2023-02-28 14:09  浏览次数:

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在HBO的后启示录剧《最后生存者》中,人类文明在气候变化引发的真菌接管面前衰落。

该剧的片头和生物设计灵感都来自于粘液霉菌多头绒泡菌。但是,虽然剧中的“感染者”(即僵尸)是真菌大流行的受害者,但黏菌实际上根本不是真菌。

事实上,它们更古老,与真菌的关系甚至不如我们人类密切。自从科学家们第一次尝试对黏菌进行分类以来,它们就被错误地与植物、动物,尤其是真菌归类在一起。

这是因为它们通常与真菌存在于相同的生态系统中,并产生有助于传播孢子的结构,就像它们的真菌表亲一样。

通过比较DNA对生命形式进行分组的分子方法帮助我们更好地了解黏菌的独特遗传。然而,它们在生命树上的确切位置仍不清楚。

凶猛的掠食者

尽管表面上与真菌相似,但黏菌的生物学上有许多方面是惊人的独特。这一团黄色的粘稠物看起来不起眼,但实际上它是细菌、酵母和其他微生物(包括真菌)的凶猛捕食者。

尽管它们可以长得相当大——直径可达几平方米——但每个黏菌都是一个单细胞,包含数百万个细胞核和所有其他复杂的机制,这些机制存在于像我们这样的细胞内。

黏菌的“身体”是一个由静脉和管道组成的网络,可以以每小时5厘米的速度快速移动来定位和捕获猎物。

在黏菌内部,丰富的细胞成分和食物颗粒在网络中来回流动。这种流动在黏菌的不同区域之间传递营养物质、化学信号和信息。

这些荡漾、蔓延的运动可能是黏菌对恐怖艺术家和电影制作人如此令人毛骨悚然的原因。

僵尸情报

黏液霉菌的生理学和解剖学是陌生的,因为它是迷人的。但正是它们的行为将它们与同类区分开来,也许它们与我们的行为太过相似,让人感到不安。

黏菌绝不是简单的在落叶中盲目移动的细胞,它可以从环境中收集大量信息,并利用这些信息做出明智的决定,去哪里移动和寻找食物,就像《最后生还者》中被感染的人一样,作为一个大型生物体在寻找猎物。

到目前为止,黏菌已经被证明可以感知碳水化合物、蛋白质、氨基酸、游离核苷酸、挥发性有机化学物质、盐、不同的pH值、光、湿度和温度,甚至可以感知重力和磁场的方向。

当黏菌同时找到几个食物来源时,它会尽可能多地覆盖每个食物来源(以吸收它),而不会分裂成互不关联的个体。最有效的方法是用一根管子沿着它们之间的最短路径连接两种食物。

黏菌已经进化了数百万年成为网络工程师。他们是解决难题的专家,研究人员已经开始基于黏菌方法构建人类火车和电信网络设计的计算机算法。

没有大脑?没有问题

黏菌解决问题的能力更令人着迷,因为这种生物没有大脑,甚至连一个神经元都没有。尽管如此,它们显示出记忆甚至学习的迹象——这两件事在传统上被认为只有有大脑的动物才能做到。

当黏菌移动时,会留下类似黏液的黏液痕迹。这些黏液足迹可以作为它过去探索过的区域的外化记忆,这对于解决迷宫非常有用。

它们可以区分自己、邻居和其他黏菌的足迹。它们还利用留下在小径上的食物信号来判断自己在该地区找到食物的机会。

研究人员还发现,黏菌在长时间接触某种物质(如奎宁或咖啡因)后,可以学会忽略它们通常认为是驱虫剂的物质。研究人员称这种学习的基本形式为“习惯化”。

令人惊讶的是,当一个习惯的黏菌与一个未经训练的黏菌融合在一起时(哦,是的,它们可以做到),在新的组合个体中观察到习得的行为。

所有这些都提出了一个(有点令人毛骨悚然的)问题:当这些黏糊糊的生物在森林地面下爬行时,它们彼此之间还传递了哪些知识?

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