本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
在加勒比海库拉索岛海岸的浅水池塘中，生活着一种杯状微生物，它有两种绝妙的技巧：它可以翻转，而且它可以看见。
虽然从您作为动物王国中的特权地位来看，这似乎没什么了不起，但这种多细胞微生物不是动物。它是一种领鞭毛虫，一种以细菌为食的微生物。
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动物非常擅长弯曲细胞片，尤其是在胚胎发育的折叠狂潮期间。在那段时间里，单个细胞分裂成许多细胞，这些细胞反复扭曲自身，以构建制造婴儿所需的许多组织和器官。折叠细胞片是动物的一项基本能力，对于它们的正确构建至关重要。
领鞭毛虫因其围绕跳动尾巴的纤丝环而得名，这种组合产生了一个相当人造卫星般的轮廓（您可以在这里看到）。它们使用这种设备来移动和进食，因为跳动的尾巴既可以推动生物，也可以吸入食物。尽管外表奇特，但领鞭毛虫也恰好是动物最近的活着的亲戚。
尽管它们与我们有亲缘关系，但在发现这个名为Choanoeca flexa的新物种之前，领鞭毛虫只被观察到一次合作弯曲细胞片。对于发现这种小生物的科学家来说，这无疑是一个惊喜，因为它确实如此（他们在去年十月在《科学》杂志上发表了他们的发现，该发现登上了封面），他们对它是如何以及为什么能够完成这项壮举感到好奇。
经过广泛的研究，他们发现了以下情况：在C. flexa中，触角状的环状领和鞭毛在大多数情况下都排列在杯子的内部，当生物进食时。在那段时间里，细菌被跳动鞭毛的电流（在下面用波浪线显示）拉向细胞的基部，在那里它们可以被摄入。
在某些条件下，它们会翻转，现在朝外的尾巴会推动它们到阳光充足的地方。几分钟后，杯子放松并恢复到原来的形状，在这种形状下，它们可以尽情享用食物并休息。
研究人员才意识到C. flexa能够看见，是因为他们想知道它为什么要翻转。当他们尝试关闭显微镜灯时，微生物会翻转成球并游走。这出乎意料。领鞭毛虫一直被认为是盲的。
那么为什么要移动，为什么要看见？科学家推测，C. flexa可能会翻转它的细胞片以逃避捕食者，捕食者的阴影会暴露它们。或者，游泳可能使微生物聚集在食物可能更丰富的明亮地方。
令人惊奇的是，C. flexa不仅可以“看见”，而且它使用一种视紫红质的版本来观看。如果这听起来很熟悉，那是因为这与您眼睛后部的视杆细胞中发现的蛋白质相同，它可以帮助您在弱光下观看。同样，就像我们一样，科学家发现Choanoeca必须吃含有视黄醛或β-胡萝卜素的食物，以防止失明（视黄醛和β-胡萝卜素构成了视紫红质的构建块，我们和这种领鞭毛虫都无法合成）。
相似之处还不止于此。科学家们还发现，像其他领鞭毛虫一样，C. flexa也含有肌动蛋白和肌球蛋白，这两种蛋白质引擎为动物肌肉提供动力。即使是动物世界的室内植物——海绵，也含有这两种蛋白质。
事实证明，C. flexa的两种肌球蛋白成分与人类的对应物有78%和63%的相似度。当您考虑到所涉及的进化距离（超过5亿年）时，这有点令人难以置信。
这些细胞中肌动蛋白和肌球蛋白的排列方式也与动物相似。每个细胞在一端都含有肌动蛋白环，其构型类似于动物组织中称为上皮组织的肌动蛋白环。它们收缩这些环以弯曲细胞片，就像我们的上皮细胞所做的那样。运动通过动物中的细胞连接等附着点传递，这项新研究的作者认为，在C. flexa中是通过接触环状领纤丝传递的。
在C. flexa中，肌动蛋白环收缩并挤压细胞的顶部。这导致环状领纤维从桶状张开成锥形，以这样一种方式相互挤压，从而使整个细胞片翻转。在此期间，细胞的形状暂时从类似豆子的形状变为类似花生的形状。
以下是显微镜下的样子
尽管与动物组织折叠相似，但仅在一种或可能两种领鞭毛虫物种中出现这种折叠意味着它可能是独立于动物进化而来的，它使用了常见的遗传顶端肌动蛋白-肌球蛋白环。这种环状装置显然非常古老——超过6亿年。因此，C. flexa的能力仍然非同寻常，但很可能只是巧合。
在一个与我们如此不同的近亲身上看到一种基本的动物能力，这令人兴奋。在胚胎中，细胞片折叠对于一个极其复杂的动物的正确形状和功能至关重要。在这种领鞭毛虫中，如此简单的折叠对于一种小微生物怪胎的生存同样重要。
参考文献
Brunet, Thibaut, Ben T. Larson, Tess A. Linden, Mark JA Vermeij, Kent McDonald, 和 Nicole King。“领鞭毛虫中的光调节多细胞集体收缩性。” 科学 366, no. 6463 (2019): 326-334.