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
赤潮异弯藻 (Heterosigma akashiwo) —— 一种原生生物，可以进行光合作用，也可以吃其他东西。请注意细胞内壁周围突出的叶绿体。知识共享 Mikenish。点击图片查看链接和许可证。
至少瞪羚会跑。但如果你是一棵树、一根草，或是一棵不幸的球茎甘蓝，当你的捕食者（又名“食草动物”）的切割器、夹子或剪刀靠近时，你什么也做不了。这就是大多数光合生物的命运，我们这些陆地居民倾向于认为它们是植物。但并非所有都如此。
在水生微生物世界中，有些光合生物显然还有另一种选择，当它们的食草动物靠近时：逃跑。
关于支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅，您正在帮助确保未来能够继续讲述关于塑造我们今天世界的发现和想法的具有影响力的故事。
罗德岛大学海洋学研究生院的科学家们发现——并在最近一期的《公共科学图书馆·综合》中报道——至少有一种海洋浮游植物可以逃离其捕食者，到低盐避难所。在那里，它们的生物学特性使它们能够在捕食者无法生存的地方生长，并可能为该物种——赤潮异弯藻——在世界各地河口形成有害藻华的趋势提供了解释。
被吃掉是海洋中浮游植物最大的“死亡因素”（在海洋的丛林中，很难想象有很多浮游植物会老死）。超过 50% 的每日初级生产力（生物学家对新浮游植物的说法）被吃掉。因此，任何影响被吃掉多少的因素都可能对一天结束时有多少浮游植物在游动产生重大影响。
一些浮游植物试图通过改变形状或主动分泌生物学家委婉地称为“化学 deterrents”的物质来避免这种命运。但是，如果它们可以选择另一种经过验证的有效方法：逃跑呢？据罗德岛的科学家们所知，以前没有人问过浮游植物这个问题。
因此，他们向赤潮异弯藻提出了这个问题。这种小小的原生生物——属于一个由其两个不等的鞭毛定义的类群，称为不等鞭毛类——显然有潜力在其防御中发挥积极作用。在这张图中，你可以看到中央细胞核——通过一个基于微管的装置连接到它的两个鞭毛。带刚毛的绒毛鞭毛拉动细胞穿过水，而指向尾部的鞭状鞭毛则推动。细胞核周围是线粒体 (M) 和叶绿体 (Gp)。
赤潮异弯藻生长在世界各半球温带地区的近海水域中。它通过吞食细菌或在光照充足时启动叶绿体太阳能收集系统来保持其营养选择的多样性。
赤潮异弯藻还有一个不幸的趋势，就是形成赤潮。“Akashiwo”实际上是日语中表示这种现象的术语。科学家们仍然不确切地知道原因，但赤潮异弯藻的某些化学或物理属性使其藻华对鱼类和其他海洋生物有毒。当然，它也具有某种特性，使得大规模藻华首先成为可能。
为了测试异弯藻逃避捕食者的能力，科学家 Elizabeth Harvey 和 Susanne Menden-Deuer 将这种生物与一种名为Favella的微生物进行了对抗。Favella 是一种纤毛虫，这是一类因其大量微小的跳动毛发而得名的生物。特别是，它属于一个名为“领鞭虫”的类群。
异弯藻的捕食者之一：一种称为领鞭虫的纤毛虫。这个物种，Dictyostera mitra，有一个网状的、烧瓶状的壳，纤毛虫就位于其中。人们可以想象，除了提供保护外，这个优雅的杯子也是一个时髦的装饰品，尽管在硅藻和有孔虫拥挤的海洋中，争夺“最酷炫外壳”的头衔肯定竞争激烈。知识共享 Johnsterdolan，来自英语维基百科。点击图片查看许可证和链接。
正如你在这张另一种领鞭虫物种的图片中看到的那样，这些生物的纤毛在其蛋白质外壳（也称为 loricae（单数：lorica））的杯状部分上方形成冠状。这些外壳很容易形成化石，因此我们知道这个谱系非常古老，可以追溯到大约 4.5 亿年前的奥陶纪。纤毛将藻类和细菌吸引到它们的厄运，同时还充当寻找浮游植物的推进系统。
Harvey 和 Menden-Deuer 将这两种生物放在同一个水箱中。他们发现，暴露于Favella的赤潮异弯藻比单独放在海水中的游得快得多。它们也比赤潮异弯藻对照组更快地向上游到实验水箱表面的低盐度“避难所”——一个旨在模拟河流河口条件的表面层，在河口，一层薄薄的河流淡水漂浮在海水之上。Favella无法在低盐度水中生存。一旦异弯藻到达那里，它们就会减速，导致它们在避难所中积聚。
添加不以赤潮异弯藻为食的捕食者和从含有以其为食的捕食者的水箱中过滤的水，导致了相同的逃跑反应，尽管较弱。
当科学家们去除低盐度表层但保留捕食者时，异弯藻游得更快了，但这次是向下游，因为没有低盐度表层，捕食者聚集在顶部。这表明异弯藻不仅仅是对捕食者做出通用的向上游动反应，它们是逃离捕食者。
作为一种策略，逃跑可能比其他捕食者威慑方法（如杀死或击晕）具有一些优势。逃跑不仅 1) 减少了你与捕食者相遇的机会，而且 2) 使你的捕食者可以自由地吃掉你不能逃跑的竞争对手之一，从而增加你的营养可用性。因此，逃跑能力可能是这些藻类擅长形成藻华的原因之一。
事实上，当科学家们将捕食者和猎物的耐盐性纳入模拟淡水表面避难所的计算机模型时，只有加入赤潮异弯藻的逃跑行为，他们才能在两天内产生藻华；如果没有它，则需要六天。
科学家们总结说，逃跑效果非常好，这种防御似乎没有什么成本。由于赤潮异弯藻对低盐度水的耐受性很高，而其捕食者则不然，因此在低盐度水中活动为该生物提供了巨大的竞争优势。这些条件在不列颠哥伦比亚省的弗雷泽河河口等地区占主导地位，赤潮异弯藻以前曾在那里发生过藻华。科学家们写道，现场数据似乎表明，赤潮异弯藻藻华确实以“表面油膜”的形式出现，那里同时存在低盐度和强烈的阳光这两个好处。
长期以来，富营养化一直被认为是导致有害藻华的驱动力。尽管这无疑在许多甚至大多数情况下都是如此，但这项研究表明，有可能以不涉及人为干预的方式产生藻华。尽管本文仅研究了一种物种，但其他浮游植物物种也可能利用类似的耐受性差异、其他物理或化学海洋屏障以及纯粹的逃跑能力来发挥其优势。还有多少这种微生物植物类似物可以逃跑？除非我们继续寻找，否则我们不会知道。