两个团藻群体彼此环绕着旋转
两个团藻群体彼此环绕着旋转
池塘中的水藻看上去像一大堆黏糊糊的东西，但是靠近一点你会发现，这些难看的生物竟然也会跳起优雅的舞蹈。根据一项新的研究成果，作为一种常见的藻类，团藻的微小群体能够像舞厅中的少女一样彼此相拥着旋转几个小时，这一过程是由一种像尾巴一样的极小结构——被称为鞭毛——的规律性运动驱使的。这一发现将为研究原始生物进化的交互作用提供重要线索。
尽管一些团藻细胞是孤独的，而另一些团藻却会组织起来，形成半透明的球形群体，并且在游水的过程中不停地旋转。这些群体由生长在数千单个细胞上的鞭毛掌舵。然而团藻绝非一种仅仅在显微镜下才能够看到的新奇事物——它还是科学家研究多细胞生物如何进化的模型。通过分析藻类群体间的相互作用，研究人员希望能够搞清单个细胞如何实现进化上的飞跃，从而在数亿年前形成多细胞组织。
英国剑桥大学的物理学家Raymond Goldstein和他的博士研究生Knut Drescher对这一问题进行了更为深入的研究。他们寻思，这些藻类群体彼此之间是否会相互影响？研究人员在玻璃缸中繁殖了一种团藻（Volvox carteri f. nagariensis），并同时控制温度，以免形成任何水流。随后他们开始录像。有一天午夜，Drescher在实验室中发现了一个激动人心的现象：两个团藻群体在玻璃缸的底部盘旋在一起，它们疯狂地旋转，就像是在显微镜下跳起了米哀奴舞。Drescher表示：“我太高兴了以至于想告诉每个人，但遗憾的是此时的实验室空无一人。”他最后决定叫醒一个肯定会宽恕这一冒失行为的人——他的女朋友。
在同一段录像中，研究人员观察到另一个相互作用，他们将其命名为“华尔兹舞”。在这里，团藻群体彼此围绕着旋转，就像运行在玻璃缸顶端的行星。
根据研究人员的计算，团藻的鞭毛扰动的水流在玻璃缸的顶部和底部相结合，从而在水中形成了漩涡。这些漩涡使得团藻群体聚集在一起像跳舞一样打转，这一状态能够一直持续几个小时。研究人员在2009年出版的《物理评论快报》上报告了这一研究成果。
Drescher指出：“藻类的舞蹈是由其自身形成的流体流动的直接结果。”美国图森市亚利桑那大学的进化生物学家Richard Michod相信，这种物理上的交互作用为生物之间原始的协同合作提供了基础。Michod表示：“人们会开始提出有关社会行为的问题。这真是一项有趣的工作。”
Drescher说，他们下一步的工作重心是在更加自然的环境中培育团藻，从而搞清这种群体是否能够在团藻生命周期的性繁殖阶段提供一种适应优势。
EurekAlert!
