细菌为什么是单细胞生物?从地球生命出现,到多细胞生物出现,长达20多亿年的时间里, 地球上只有单细胞生物。一开始是细菌这样最简单的单细胞生物。在能量革命之后,出现了携带线粒体的单细胞生物。但是无论如何,它们都还只是单细胞生物
细菌为什么是单细胞生物?
从地球生命出现,到多细胞生物出现,长达20多亿年的时间里, 地球上只有单细胞生物。一开始是细菌这样最简单的单细胞生物。在能量革命之后,出现了携带线粒体的单细胞生物。但是无论如何,它们(繁:們)都还只是单细胞生物。即便到今天,地球生物圈里数量最多、种类最《拼音:zuì》多、可能也是总重量最多的生物,仍然还是单细胞生物。
多细胞生物肯定是由单细胞生物演化而来的,这点是(拼音:shì)毫无疑问的,可是这些单细胞生物为什么会《繁体:會》演化成了多[pinyin:duō]细胞生物呢?
你可能都不觉得这是shì 个问题。生物进化从简单到复杂,从低等到高{pinyin:gāo}等,从单细胞到多细胞,这不是规律吗?
还真不bù 是。
地球生物演化根本没有方向《繁体:嚮》性可言,只要能活下来,能繁殖后代,这样的生(练:shēng)物就有优势,就会被选中。
多细胞生物的出现,在技术上虽然[pinyin:rán]很简单(分裂和分化),但是既然它们出现之后还能活下来并且活得很好,这本身就说明,多细胞生物一定得具备(拼音:bèi)什么特别的生存优势才行。
只有找到了这个生存优势,我们才能真正理解多细胞生物为什【拼音:shén】么会出现。
简单点说,单细胞生物演化成多(练:duō)细胞可以更【拼音:gèng】好的“捕食”或防止“被捕食《读:shí》”。
比如能量(练:liàng)革命的起因可能就是一个大个儿的细《繁:細》胞,吞噬了另一个较小的细胞,但是却没有把它当食物消化掉,反而让它《繁体:牠》寄生在自己体内成为线粒体进而生产ATP,植物细胞中叶绿体的出现也是相同的道理,这也被称为内共生起源学说。
单细胞生物【拼音:wù】是可澳门永利以互相吞噬的,在单细胞生物之间,“猫捉老鼠,老鼠躲猫”的游戏,大概已经进行了好几十亿年。
可想而知,在这场生存竞争里,个头大一点是有好处的: 对于捕食者来说,个头大就意味着有更强《繁体:強》的吞噬能力 澳门博彩对被捕食者来说,个头大,也许就能逃脱魔掌。
但是怎么变[繁体:變]大呢?
拥有了线粒体之(pinyin:zhī)后,单细胞生物有了更多的能量,当然也可以长得更大。
但是我们必须得《拼音:dé》说,虽然线粒体《繁:體》提供了几乎是没有上【练:shàng】限的能量供应,但是单个细胞的尺寸还是有个物理极限。
道理也不难理解: 细胞如果长得太大,就算能量跟得上,物质交{jiāo}换的压力也会变得太大,因为这些物质总得《读:dé》需要跨越细胞膜,运进有用物质和排出代谢(繁:謝)废物。
对于尺寸很大的细胞来说,用来进行物质交(练:jiāo)换的细胞膜的表面积就不够大了。所以在地球生物圈,虽然也存在巨型细胞,但是(pinyin:shì)在大多数情况下,细胞的尺寸一般不会超过几个到几十个微米这个数量级。
单(繁:單)个细胞不能变大,生物体还想变大,那怎么办呢?
一个简单的办法娱乐城就是【pinyin:shì】:
从单细胞变成多细胞,靠细胞的数量取得尺寸优势,在吃和被吃的(练:de)竞争中取得《读:dé》先机。
而且请注意,尺寸(练:cùn)变大这件事,对吞噬和被吞噬的双方都有【练:yǒu】意义,而且能找(练:zhǎo)到相关的证据。
先说被吞(练:tūn)噬者的例子。
有一种很常见的《读:de》单细胞生物——小球藻。 它《繁体:牠》生活在水中(练:zhōng),随波逐流,利用太阳光作为能量来源。
研究发现,如果在水中加入一种体型开云体育稍大、专门以吃小球藻为食的鞭毛虫,只需要短短一个月 ,或者10到20代的时[繁体:時]间,小球藻就能迅速演化出一种多细胞形态一8个小球藻紧紧靠在一起, 外面还包裹上一层厚厚的“细胞壁”。
这样一来,它的尺寸就【练:jiù】大大超过了它们的天敌,从而逃脱了被吃的命运。
反过来,我们再zài 来看一种吞噬者——领鞭毛虫。
研究发现,这种以细菌为[繁:爲]食的生物有个神奇的特性: 它们能够在单细澳门新葡京胞和多细胞两个形态之间切换。
科学家做了一个有趣的实验。在领鞭毛虫的培养液加入抗生素,抗生素能杀死里面所有的细菌,也就是它们的食物。在缺少了食物之后,领鞭毛虫的后代就不再是聚合在一起的多细胞形态了,而是进入单细胞的形态。
反过来我们可以推测,领《繁体:領》鞭毛虫的(pinyin:de)多细胞形态《繁体:態》,很可能是因为需要捕食周围的细菌才出现的。当它们发现环境中有很多食物后,它们就会迅速演化出多细胞形态,组团一起对付细菌的反抗,方便捕食。
所以你看,不管是{读:shì}被吞噬的一方, 还是吞噬的一方,演化出多细胞形态, 来增强自己的生存优势,是一个很高明的【拼音:de】选(繁:選)择。
这就很好地解释了,为什么单细胞生{pinyin:shēng}物古老而且强大,但是各种各样的多细胞生物还是会出现, 并且一直繁衍生[pinyin:shēng]息到今天。
不过请注意,“多细胞生物”并不是应《繁体:應》对生存(拼音:cún)竞争的唯一选择 ,否{拼音:fǒu}则今天地球上就不会还存在单细胞生物了。
- 单细胞生物可以靠增加繁殖的能力,生得比吃得快,来持续生存繁衍下来
- 它们也可以靠让自己变得更灵活、更坚固, 甚至是有毒,从而活下来
- 它们也可以躲在没有天敌的环境里活下来...
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