在我們印象中,單細胞生物大都是非常微小的,肉眼看不到的微生物,真的是這樣嗎?
可能很多朋友都聽說過卵細胞是最大的細胞,比如人的卵子達到了肉眼可見的程度,其直徑可達0.1~0.2毫米,也是人體中最大的細胞。然而人的卵細胞和鳥類或者爬行動物動物的卵細胞的個頭比起來就差得遠了。
一些鳥類和爬行動物下的蛋,里面就主要是一個單細胞,那就是蛋中的蛋黃了,我們可以將鳥蛋中的蛋黃看作一個單細胞,比如雞蛋的蛋黃,只要它沒有受精,那它就是一個單細胞,如果受精的話就成受精卵了,受精卵就會有細胞分裂現(xiàn)象,就不是一個細胞了。
從蛋黃的結(jié)構(gòu)上看,蛋黃表面有一層很薄的膜,叫蛋黃膜,它就是細胞結(jié)構(gòu)中的細胞膜,也是雞蛋內(nèi)部結(jié)構(gòu)中最內(nèi)層的保護結(jié)構(gòu),里面的蛋黃由黃卵黃與白卵黃以同心圓形成相間排列組成,中間是卵黃心,上面有一個白色的小圓盤,它是由細胞核與一部分細胞質(zhì)組成,也就是卵細胞的胚盤。胚盤受精后,這個蛋就成了受精卵,在適宜的條件下就能孵化出幼雛了。而蛋黃外面的蛋清、系帶、蛋殼、殼膜都是非細胞結(jié)構(gòu),主要為蛋黃基本一胎提供營養(yǎng)和保護作用。
鳥蛋也是有生命特征的,那么如果將鳥蛋看到一個生物體的話,鳥類中最大的鴕鳥下的蛋就是一個極大的單細胞,當然地球生命史上出現(xiàn)過恐龍,它們下的蛋里面單細胞更大。
如果較真說鳥蛋不是生物體,我們也可以探討一下有自行活動特征的單細胞生命體,首先說一下喇叭蟲和纖毛蟲,它們都是自然水域中常見的小生命體,體長在1~5毫米之間,它們的身體結(jié)構(gòu)基本都是一個細胞,相對于動物的肉眼不可見的組織細胞而言,這些單細胞生命體的個頭無疑是非常巨大的。
但是,生物學(xué)家們發(fā)現(xiàn)一些單細胞結(jié)構(gòu)的變形蟲體型更大,有的體長可達到5-20厘米,變形蟲已是一種很復(fù)雜的單細胞生物,但它已經(jīng)具有很多多細胞生物的能力。
不過更大的單細胞生物是一些藻類和真菌類,有的可以長到長達幾十厘米,是不是大的有點沒想到?認知已被完全顛覆?然而單細胞生物的冠軍應(yīng)該屬于某些蕨藻類植物,比如杉葉蕨藻(Caulerpa taxifolia),它是綠藻門、蕨藻科、蕨藻屬的一種,一些水族店里常見的鹿角海藻、綠葡萄藻、大羽毛藻都屬于蕨藻屬,有些單細胞蕨藻類植物長度可達一米以上。
可能很多朋友都無法理解,單個細胞的生物為什么會這么大?太超乎想象了!要知道蕨藻類植物都是有葉子的,怎么可能是單細胞生物呢?其實蕨藻類植物類似葉子的東西和樹葉與草葉有本質(zhì)上的不同,它們可以收縮體積,褶皺很多,展開看起來就像樹葉了。它能借助光合作用收集營養(yǎng)分子,單看這種生物的生長過程,也很類似單細胞生物的生長變化。不過必須指出的是,也有生物學(xué)家認為這類植物是多核的,只是細胞之間沒有細胞膜而已,因此它更像是多細胞生物。
不管怎么說,有些單細胞生物的體積的確也是很大的,為什么這些單細胞生物的體積可以長得這么大呢?這里面有一種物理現(xiàn)象,就是當物體體積增大時,相比起來表面積增加的并不是很大,較大的表面積有利于細胞從外界環(huán)境獲得營養(yǎng)成分,所以有一些單細胞生物進化得比較大。但是較大的體積也意味著需要消耗并且排出更多的營養(yǎng)物質(zhì),而且單個細胞所能延伸的功能也傾向于極致,這都不利于單細胞生物的存活,因此絕大部分的單細胞生物個頭還都是很小的。而且細胞向著更高端進化的時候選擇了多細胞功能分化組合的綜合功能發(fā)展方向,這才有了生物界更多也更高級的多細胞生物。
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