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世界最奇特单细胞有机体:只有一只眼没有脑

一个非常小的单细胞有机体只有一只眼,没有脑。它应该是地球上最奇怪的捕食者之一。科学家发现这个叫Erythropsidinium的单细胞有机体,它进化出一只相机一样的眼睛,用来探测透明猎物。

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这只捕食者的独特眼睛叫单眼状(ocelloid)。它是一个结构类似于眼球的透明球体,通过探测极化光使这只动物看到猎物。然后,它会射出一个刺一样的飞镖,打昏猎物,将其捕获。


巴西圣保罗大学生物学家费尔南多-戈麦斯一直在研究这个有机体,将这只动物描述为微小的“狙击手”。他对《新科学家》杂志说:“它知道猎物在哪里。它静静地观察猎物,然后向正确方向发射飞镖。”


Erythropsidinium属于一个存在于海洋浮游生物鞭毛藻类的有机体家族。鞭毛藻类用一个小尾巴在水里游动。它的一些种类像植物一样从日光中获取能量,还有一些种类向猎物发射刺一样的飞镖。


许多鞭毛藻类通过探测猎物产生的细微振动进行觅食,但它们射出的飞镖非常不准确,需要尝试几次才能捕获一顿美餐。Erythropsidinium就不同了,它们好像更擅长发射准确率极高的飞镖。戈麦斯认为,这是因为这种动物可用一只从细胞内突出来的独特眼睛发现猎物。


这只眼睛叫单眼状,有一个黑暗的对光十分敏感的半球形结构。它类似于人类等脊椎动物的相机一样的眼睛。《公共科学图书馆-综合》杂志报道了这项最新研究。科学家撰文说,它的前方有折射型透镜,通过集中微光增强它的敏感性。


科学家发现,Erythropsidinium生活在最深90米的海洋深处。戈麦斯指出,该区域的动物可以使用来自太阳的自然光。据信,这个单眼状是修改版的叶绿体。叶绿体是植物的细胞内细胞器,可将光变成能量。但几乎没有研究人员认为Erythropsidinium具有用它的眼睛观察猎物的能力,因为它没有处理这些信息的大脑。


可戈麦斯发现,Erythropsidinium用它的单眼状指向不同方向,这意味着它没有将其用作一个简单的光感受器。他认为,Erythropsidinium可用它的眼睛确定猎物大小、猎物位置以及弹射飞镖的轨道,甚至发现潜在的捕食者。


在另一项研究中,加拿大温哥华市英属哥伦比亚大学的研究人员在鞭毛藻类身体中心发现细胞核。Erythropsidinium就用它捕获极化光。戈麦斯认为,它可能使Erythropsidinium看到在正常日光中看不见的猎物。他还拍到Erythropsidinium使用了一个叫活塞的结构。这是一个细长的突出物,可发射飞镖,用作一个抵抗潜在捕食者的防御机制。


英属哥伦比亚大学研究的负责人布莱恩-利安德尔博士表示,很难想象这个有机体是如何处理进入单眼状的信息的。他说:“一个单细胞是如何处理图像的?这是一个你很难解决的问题。”


Erythropsidinium单眼状的发展还可能为科学家了解眼睛的进化提供重要线索。许多创世论者称,眼睛的复杂性是上帝造人的证据,而不是通过进化过程形成的。但查尔斯-达尔文坚持 认为,即使一个像眼睛一样极其完美和复杂的器官,也可能是自然选择的结果。很多科学家为检验达尔文的这一理论研究了眼睛的进化过程。


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