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人类在从一个地方迁徙到另一个地方的时候,会带上一些农作物的种子和一些家畜。之前科学家们已经知道,动物中懂得农民这种做法的有一些蚂蚁和白蚁。它们在搬家时,也会带上一些种子。 最新的研究发现,一种极微小的单细胞生物——阿米巴原虫(也叫变形虫),搬家时也会带上一些种子(它们自己喜欢吃的一些细菌)。

单细胞阿米巴原虫(显微镜下)

阿米巴原虫(单细胞食物,不用显微镜看不见)本来在水生植物从中蠕动,以各种细菌为食。在一个地区的细菌快被吃光时,一群阿米巴原虫(大约十万个)会合体变成一个越一厘米长、长柄形的外形像蛞蝓(鼻涕虫)一样的多细胞动物(就像动画片《变形金刚》里几辆工程车挖土车合体为“大力神”一样),并且树立起来,最底部形成一个小圆球,里面是一些用来繁殖的孢子(部分阿米巴虫就变成了孢子)。这一形态的学名叫“子实体”。风一来,顶部圆球内的孢子就可以随风飘到远方另一个有细菌的地方去。也就是说,在顶部变成孢子的阿米巴原虫,可以随风飘到另一个地方去,孵化成新生命,开始新的生活;在底部的那些阿米巴原虫,其行为仅仅是为了垫高顶部的阿米巴原虫同伴,它们没有机会飘走,在这一过程完成后,它们就为群体做牺牲而死去了。

约十万个阿米巴原虫合体而形成的“子实体”(肉眼可见,约1厘米长)

美国一所大学的一位教授在一个地方抓了差不多四十条阿米巴原虫,发现其中大概三分之一(十多条)随身携带很多种细菌。这些细菌来自不同的地点,其中一半是阿米巴原虫喜欢吃的细菌。 这说明两点:这些阿米巴原虫是从不同的地方飘过来的;变成孢子的阿米巴原虫不会把细菌吃光,而是留最后一点,随身携带,等飘到了新的地方,把细菌放出来,让细菌成长,然后自己孵化成新的阿米巴虫后,就可以吃这些自己种的细菌。

科学家们把这些孢子移到完全无菌的器皿中,结果发现,随身携带了细菌的,在完全无菌的器皿中也可以孵化,然后吃自己带的细菌;随身没有携带细菌的,孵化出来以后就会饿死。 在大自然中,是不存在完全无菌环境的。但是阿米巴原虫孢子有可能飘到一个新地方,新地方虽然有一些细菌,但是这些细菌可能都不是阿米巴原虫喜欢吃的,这就相当于实验室中的无菌器皿了。所以科学家们推测,阿米巴原虫随身携带自己喜欢吃的细菌种子,可能就是为了防止遇到这种情况。

当然,阿米巴原虫的种植行为和人类、蚂蚁和白蚁,还是不能比,因为它们不能做出一些主动的耕种和培育行为。 比如,人当然会主动耕种,不用说;有些蚂蚁和白蚁种植真菌当食物,种植时,它们不但会主动找些树叶来喂养真菌,为了真菌长得好,还会帮真菌除杂草。

几只蚂蚁在辛勤耕种“真菌”田

阿米巴原虫在其他方面和蚂蚁比较像,比如它们喜欢和自己的近亲在一起群居。这对阿米巴原虫来说很重要,因为近亲群居可以互相照看食物(细菌),不然即使阿米巴原虫孢子把细菌辛辛苦苦带到了一个新地方,自己的后代可能也吃不到这些细菌。还没等后代孵化出来,带过去的细菌就可能被当地的阿米巴原虫不劳而获地顺口抢去吃掉了。

科学家们又故意用杀菌剂除去所有阿米巴原虫身上的细菌,然后发现 只有那些会随身携带细菌在风中飘的能力的阿米巴原虫可以再次让自己身上附上细菌。 这说明这些阿米巴原虫确实与众不同。

科学家们又产生了一个疑问:既然细菌这么重要,为什么只有三分之一的阿米巴原虫会能随身携带细菌在风中飘呢呢?为什么不是所有阿米巴原虫都具备这种能力呢?

科学家们做了一个实验,搞清楚了这个问题。 原来问题的关键是, 阿米巴原虫不知道自己会飘到什么样的地方,如果是飘到一个地方,那里正好本来就有大量阿米巴原虫喜欢吃的细菌。实验发现,在这种情况下,能够随身携带细菌的阿米巴原虫的生存能力,竟然不如那些不能随身携带细菌的阿米巴原虫。 因为能够随身携带细菌的阿米巴原虫有一个习惯,就是给它们一些细菌,它们的本能是不会吃光,总是会留一点当种子,留着等飘到新地方去给后代吃。而其他普通阿米巴原虫的习惯,是有多少食物都吃个精光。这样,在细菌充裕的地方,前一种阿米巴原虫的进食能力和生存能力,还不如后一种。所以上帝就安排了两种阿米巴原虫都要有,不能全是喜欢吃光用光的阿米巴原虫,也不能全是喜欢节俭过日子的阿米巴原虫。所以携带种子的农民特长,对阿米巴原虫来说,是一把双刃剑,到贫瘠的地方,就对它们有利;到富饶的地方,反而对它们有害。

阿米巴原虫和其他“农民动物”,还有一点不一样。 某一种蚂蚁会和自己种植的一种真菌构成一对一的关系,双方全力互助共生,离开彼此就无法生存;某一种鱼和自己种植某一种水藻也会形成这种一对一的关系。 而阿米巴原虫在搬家时会随身携带多种细菌,不是一对一的关系。

为什么不是一对一呢?从某一种细菌的一个细菌个体的角度可以解释这种问题。如果阿米巴原虫随身只携带一种细菌,那某一种细菌的一个细菌个体就愿意牺牲自己,因为即使我个体被你吃了,自己的同种兄弟也可以得到机会搭阿米巴原虫的车去别的地方。但是如果你阿米巴原虫携带多种细菌,可能我个体被你吃了,我的同种兄弟可能还是没机会跟你一起去新的地方,你带去新地方的,是其他种的细菌。所以我就不愿和你形成一对一对应的关系。

目前只研究了一种阿米巴原虫,下一步还要研究更多种的阿米巴原虫。如果发现很多种阿米巴原虫都能携带种子,那就说明所有种类的阿米巴原虫可能很早就有这种能力。 在动物进化史上,阿米巴原虫本身是出现时间较早的动物,也是第一批从海洋转到陆地上生活的动物。如果阿米巴原虫是一在地球上出现就能携带种子,那它们就是地球上比人类、某些蚂蚁和鱼更早会种地的“农民”了。

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