在我們印象中,單細(xì)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(xì)胞是最大的細(xì)胞,比如人的卵子達(dá)到了肉眼可見的程度,其直徑可達(dá)0.1~0.2毫米,也是人體中最大的細(xì)胞。然而人的卵細(xì)胞和鳥類或者爬行動物動物的卵細(xì)胞的個頭比起來就差得遠(yuǎn)了。
一些鳥類和爬行動物下的蛋,里面就主要是一個單細(xì)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(xì)胞,比如雞蛋的蛋黃,只要它沒有受精,那它就是一個單細(xì)胞,如果受精的話就成受精卵了,受精卵就會有細(xì)胞分裂現(xiàn)象,就不是一個細(xì)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(xì)胞結(jié)構(gòu)中的細(xì)胞膜,也是雞蛋內(nèi)部結(jié)構(gòu)中最內(nèi)層的保護(hù)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(xì)胞核與一部分細(xì)胞質(zhì)組成,也就是卵細(xì)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(xì)胞結(jié)構(gòu),主要為蛋黃基本一胎提供營養(yǎng)和保護(hù)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(xì)胞,當(dāng)然地球生命史上出現(xiàn)過恐龍,它們下的蛋里面單細(xì)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(xì)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(xì)胞,相對于動物的肉眼不可見的組織細(xì)胞而言,這些單細(xì)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(xì)胞結(jié)構(gòu)的變形蟲體型更大,有的體長可達(dá)到5-20厘米,變形蟲已是一種很復(fù)雜的單細(xì)胞生物,但它已經(jīng)具有很多多細(xì)胞生物的能力。
不過更大的單細(xì)胞生物是一些藻類和真菌類,有的可以長到長達(dá)幾十厘米,是不是大的有點(diǎn)沒想到?認(rèn)知已被完全顛覆?然而單細(xì)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(xì)胞蕨藻類植物長度可達(dá)一米以上。
可能很多朋友都無法理解,單個細(xì)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(xì)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(xì)胞生物的生長變化。不過必須指出的是,也有生物學(xué)家認(rèn)為這類植物是多核的,只是細(xì)胞之間沒有細(xì)胞膜而已,因此它更像是多細(xì)胞生物。
不管怎么說,有些單細(xì)胞生物的體積的確也是很大的,為什么這些單細(xì)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(dāng)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(xì)胞從外界環(huán)境獲得營養(yǎng)成分,所以有一些單細(xì)胞生物進(jìn)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(xì)胞所能延伸的功能也傾向于極致,這都不利于單細(xì)胞生物的存活,因此絕大部分的單細(xì)胞生物個頭還都是很小的。而且細(xì)胞向著更高端進(jìn)化的時候選擇了多細(xì)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(xì)胞生物。