纤毛虫的微观世界

掬一捧水，放入解剖镜下观察，我们会发现许多小生灵在游来游去，它们的“内脏”一览无余，完全暴露于人们的视线中。借助扫描电镜与透射电镜，可以清晰地观察到其表面结构、内部结构以及分裂方式。这些小生灵，就是微观世界中的原生动物。它们将所有的“器官”浓缩在一个细胞中，以细胞为单位，在属于自己的一方水土中自由生活着。

　　纤毛虫是进化程度最高的原生动物，其结构也最复杂，分化出了类似多细胞动物的细胞核与细胞器。纤毛虫个头小，通常只有100微米，生命力却极为旺盛，一天可繁殖一至数代，并且分布广泛。水池、湖边、河边、海边、土壤，甚至极地都可寻到它们的踪影，有的甚至将人类的血液、器官作为安身之所。纤毛虫的家族异常庞大，种类繁多，各自具有不同的生命调节机制，用以适应长期生存的环境，常见的主要种类有：游仆虫和三缘双轴虫、草履虫以及它的天敌双环栉毛虫、具有“毒舌”的长颈虫、在基因工程研究领域久负盛名的“四膜虫”、“大嘴巴”的棘尾虫以及寄居在反刍动物瘤胃中的瘤胃纤毛虫等。

　　通过扫描电镜，我们可以看到它周身布满了纤毛的虫体。借助纤毛的摆动，虫体可以随心所欲地去往任何地方；通过透射电镜，则能看到一个内涵丰富的“内在世界”，将纤毛虫的细胞核、线粒体、食物泡、自噬泡等结构尽收眼底。真可谓“麻雀虽小，五脏俱全”。很难想象，在它小小的体内，竟然存在着一整套完备的生存体系，从呼吸到排泄，从消化到吸收，从运动到防御，一应俱全。

　　

　　器官演变，随境而动

　　

　　除了某些厌氧型纤毛虫(在缺氧的条件下存活的纤毛虫)，自由生活的纤毛虫同高等生物一样，均靠线粒体(生物体主要能量之源，形态像“鞋底”，由许多“鞋棱”——嵴构成)吸纳自然之精华。相较之高等生物，纤毛虫的线粒体具有其独特性。自由生活的纤毛虫其线粒体数目众多，或扎堆、抱团聚集在细胞核、细胞膜以及代谢旺盛的区域，或分散、点缀在细胞质中，呈不规则状态分布。厌氧型纤毛虫的呼吸器官极为独特，是线粒体的变体，是对环境的一种适应性产物。为了生存，内部结构器官可随环境而发生相应的变化。为了减轻体内缺氧的压力，线粒体要么在体积上下功夫，要么在功能方面加以改进。在体积上下功夫主要表现在个头增大，与普通线粒体相比，以“巨人”之姿挺立于细胞质中；在功能方面，线粒体不仅要保证产能，还能够产氢气，用以满足不同环境的需要。

　　

　　消化吸收，自有绝活

　　

　　自由生活的纤毛虫没有完备的消化系统，不能像高等生物一样在消化道里完成消化工作，它的消化吸收以其特有的方式进行。食物通过纤毛的摆动进入体内，在流动的过程中不断聚集成团，并与体内分泌的膜相融，食物裹进膜泡后，形成食物泡，开始了体内之旅。食物泡在体内旅行时，会遇到含有消化酶的颗粒状物质一一溶酶体，从与之结合的那一刹那开始，食物已经不能继续保持其完整性，开始慢慢解体，最靠近膜的食物首当其冲，然后波及到内部，最终大部分食物在酶的作用下消失在无形中，残留的则被打上“废渣”的印记，被毫不留情地排出体外。而消化产生的营养物质待遇明显不同，或者以“营养泡”的形式存于体内，听从体内调遣，哪里需要去往哪里，或者以糖原的形式储存起来，作为能量来源，以备不时之需。

　　然而，在环境恶劣，食物缺乏时，原有的消化模式被打乱，取而代之的是一种“自残”行为。体内出现一种膜泡，它将体内的细胞器作为食源，一口吞噬掉，之后，与溶酶体相结合，步入随后的消化过程。因其通常只吞噬自身“器官”，且杀伤力极强，所以将其命名为“自噬泡”。通过这种“自杀行为”得到的消化产物能为虫体提供能量，暂时渡过难关。为了生存，为了渡过逆境，不惜消化自身“器官”，以得到暂时的保障。如同古代战争时期，百姓易子而食，以求生存。大自然是残酷的，一切生物，只能遵循自然规律，适应环境，否则，定遭淘汰。

　　

　　顺境逆境，自有谋略

　　

　　在自然界中纤毛虫处于弱势地位，稍不留神，就会变成别人的腹中食，盘中餐。在食物充足时，它利用刺丝泡、毒素泡等武器进行自我保护；在遇到不良环境时，则以包囊的形式暂避风头，并可随风飘散，随水而动，飘往世界各地。

　　草履虫在遇到双环栉毛虫时，刺丝泡会立即射出许多刺丝，穿过表膜，形成一道“雨帘”般的保护性屏障。只可惜，这道屏障对暴食性纤毛虫——双环栉毛虫来说，如同花拳绣腿，不堪一击，常常难逃劫运。长颈虫的武器比较特别，形同弹簧，又如“舌头”一般，可自由调节长度，在遇到弱势生物时，它将“舌头”伸出，毒素泡同时出现，毒素随之附在“舌头”上，这条带毒的“舌头”顿时杀伤力倍增，被它打到的生物纷纷倒地，成为它的“舌下亡魂”。

　　纤毛虫极其“聪明”，当它意识到周围的环境不适合生活(如食物缺少、温度骤变、纤毛虫数量过于密集等)时，将身体缩成一团，形成球状，同时分泌一种类似细胞壁的物质包裹在外，形成一道防线，与外界隔开。纤毛虫在休眠期间，体内的生理活动并未停止。由于无法进食，许多细胞器被体内的自噬泡打上“食物”的烙印，一口吞噬掉，其产生的能量则用来维持生命。而当环境转好时，纤毛虫则脱离包囊的束缚，重组体内的“器官零件”，恢复其自由之身，获得重生。

　　

　　繁衍绝技，以多取胜

　　

　　纤毛虫在繁衍后代方面，可谓煞费苦心。它走的是“以多取胜”的路线。在长期的进化中，纤毛虫找到了延续后代的最佳方式——无性生殖与有性生殖交替并行。在食源充足的情况下，它通常采用无性生殖方式繁衍后代，即“一分二”方针：分裂1次，产生2个与母体相同的个体，这2个个体，完全承继了母体的特点。此方法既可保证后代具有与母体一致的形态特征，又在繁殖数量上有无可比拟的优越性。纤毛虫繁殖力极旺盛，平均一天可繁殖一至数代。

　　生老病死，乃大自然的普遍规律。在繁衍数代之后，衰老不请自来。为了让衰老来的迟些，纤毛虫选择了有性生殖这条路。有性生殖产生的后代与母体不完全相同，产生了分支。有研究表明，成熟的纤毛虫在食物缺少的环境会停止无性生殖，进入有性生殖阶段。由此可见，有性生殖是纤毛虫进行“自保”的方式之一。

　　大千世界，绚丽多彩。只要细心观察，会发现被人们忽视的原生动物不仅占据了世界一角，还练就了一身非凡的生存本领。小小的纤毛虫以蓬勃的生命力展示着微观世界独有的美丽多姿。

　　

　　责任编辑　张小萌