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

梨形假毛滴虫。图片来源:del Campo et al. 2017
昆虫的后背里确实生活着非常多奇怪的东西。就在上周我写了关于生活在水生昆虫幼虫后部的、形状像糖果棒和回旋镖的变形虫,它们靠从昆虫未吃掉的东西中获取营养为生。
但另一个这种生物非常富饶的地方是白蚁的肠道。正如任何与白蚁侵扰作斗争的人所知,它们吃木头。生活在它们肠道中的微生物通常不是被动的拾荒者,而是它们宿主的积极助手,分解构成木材坚硬骨架的非常坚韧的木质素和纤维素。这些生物化学物质非常坚固且难以降解(这就是为什么植物首先使用它们的原因),只有地球上少数生物能够消化它们。它们中的大多数是微生物;其他是真菌。动物通过招募具有这些才能的微生物来解决这个难题。
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但白蚁似乎并没有使用小型且相对低调的细菌或古菌,而是雇佣了微生物世界中的魅力摇滚乐手:毛茸茸的、奢华的、摇曳的原生生物。最近在佛罗里达州劳德代尔堡和(我没有在编造)澳大利亚格洛里亚斯山上的白蚁肠道中发现了三个新物种,它们因此以以前毛发浓密的加拿大摇滚乐队Rush的名字命名:李氏假毛滴虫、莱弗森假毛滴虫和梨形假毛滴虫。而且他们还为此制作了一个视频。一个超棒的视频。确保点击右下角的方框来放大视频,看看这些宝贝是如何移动的 [注意:响亮的渐进摇滚]
正如您所看到的,假毛滴虫细胞非常巨大,莱弗森假毛滴虫的长度接近半毫米,宽度为 100 微米。由于白蚁可能只有 5 毫米长。用人类的话来说,这就像在你的肠道内寄生着一个半英尺长、1-2 英寸宽的生物群体。这些原生生物覆盖着数千排长长的鞭毛,这些鞭毛是像尾巴一样的细胞器,来回鞭打以推动细胞(精子是最著名的例子)。这些鞭毛的排列似乎从生物顶部的锥形帽发出,它像肚皮舞者一样摇摆。
请允许我指出一些细小但华丽的细节。在 0:17 到 0:28 之间,您可以看到发丝状的螺旋形螺旋体细菌——导致莱姆病和梅毒的生物都是其成员——在原生生物周围旋转和滑动。它们以内部鞭毛为特色的摇摆推进系统非常特别,我之前写过它
这里。这些细菌帮助展示了假毛滴虫有多么巨大。
请注意,在 1:17 时,这种微生物帽附近有美丽的凹陷和条纹纹理。
在 1:25 时,请注意像海草床一样起伏的鞭毛场。
2:15 的序列太棒了,你几乎不敢相信它是真的。看看那像怀特斯内克视频中的扇形羽毛头发一样摆动的鬃毛。
然而,最特别的是发现了一种可能新的、奇异的细胞器,这种细胞器是运行细胞的小机器。发现新的细胞器是罕见的,而且这个细胞器特别令人困惑和着迷。他们将其命名为旋转体,听起来很像“电视上看到的”东西。每个细胞只有一个,但他们无法确定是否每个细胞中都有一个。它还附着有一些管状结构,在视频的 1:44 和 1:51 中可见,它似乎将物质发送到旋转球体中。
正如你所看到的,科学家们通过用一种会粘附在遗传物质上的染料检测其 DNA,从而证实了旋转体不是生活在原生生物体内的共生微生物。虽然细胞核被 DNA 染色染料点亮,但旋转体没有。无论它是什么,它都没有自己的基因。
尽管这些生物看起来很奇怪,但它们可能在超过 300 种白蚁的鼻白蚁科中几乎无处不在。然而,只描述了大约十几个物种。白蚁后肠的 DNA 扫描显示,未描述的物种可能至少以五比一的比例超过已描述的物种。考虑到地球上
有 4.45 亿吨白蚁(而人类只有 3.6 亿吨),尽管你从未听说过它们,但假毛滴虫是非常常见的——而且非常棒!——地球公民。
参考
Javier del Campo、Erick R. James、YoshihisaHirakawa、Rebecca Fiorito、Martin Kolisko、Nicholas A. T. Irwin、VarshaMathur、VittorioBoscaro、Elisabeth Hehenberger、Anna Karnkowska、Rudolf H. Scheffrahn 和 Patrick Keeling。“李氏假毛滴虫、莱弗森假毛滴虫和梨形假毛滴虫,新的副基底鞭毛虫物种以及对旋转亚细胞结构的描述。”科学报告 7 (2017): 16349。