今天這篇文章終於來填之前挖下的坑——聊聊“網柄黏菌”。 雖然名字裏都有“黏菌”,但網柄黏菌與前面介紹的那些粘液怪物生存管道截然不同,它們的行事風格絕對足以讓你下巴掉到地上。 本文以研究最充分的模式物種——盤狀網柄黏菌為主角,帶你重新認識這種神奇生命的完整生命週期。

1. 起步:單細胞變形蟲
網柄黏菌的一生,從孢子孵化出的單倍體變形蟲形態開始。 它們在潮濕的土壤和落葉上匍匐前行,以吞噬細菌為生。 和其他黏菌一樣,變形蟲在吃細菌的同時不斷長大; 體型增至一定程度後便一分為二,各走各路繼續覓食、分裂、增殖。 於是,環境裏的變形蟲越來越多,細菌卻日漸稀少——僧多粥少,危機四伏。
2. 聚合:十萬大軍匯成“蛞蝓”
當食物幾近耗盡,某只饑餓難耐的變形蟲會分泌環腺苷酸(cAMP)信息素,向周圍發出“這裡沒吃的了,快集合!”的訊號。 收到訊號的同伴立刻響應,並繼續釋放信息素,十傳百、百傳千,最終約十萬只變形蟲齊聚。 由於cAMP 每6 分鐘脈衝式釋放一次,你會看到一圈圈向中央湧動的“浪潮”。
進入聚合程式的細胞還會分泌糖蛋白,像膠水一樣讓彼此接觸即融合,形成一個黏連整體——就像水滴匯成小溪,最後出現一條2–4 毫米長的“蛞蝓”。 數條蛞蝓在地面上蠕動時甚至能彼此融合,場面蔚為壯觀。
3. 建塔:從“蛞蝓”到小蘑菇
蛞蝓找到理想地點後開始形態轉換:先攤平成帽狀圓盤,繼而自下而上伸出一根細杆,將大多數變形蟲頂向高處,杆端再形成一個小圓球——這就是網柄黏菌的子實體,相當於真菌地面上見到的蘑菇。 細杆頂端的圓球則是孢子囊,內含下一代的孢子。
4. 無私:細胞“自殺”成就後代
只有進入孢子囊的細胞能把DNA傳給未來; 而構成底座、細杆和囊壁的細胞早在就位後便主動凋亡——用自己的屍體築成“蘑菇”,把延續生命的機會讓給他人。 更令人驚訝的是,信息素聚集並不局限於親緣個體:不同來源、甚至不同物種的網柄黏菌也能合體。 這意味著犧牲者可能幫助的並非“親戚”,卻依然甘願赴死,只因群體合作才能共渡難關、散播後代。
5. “務農”:黏菌也會播種細菌
2011 年的研究還發現盤狀網柄黏菌具備“播種”行為。 它們吞食細菌時並不全數消化,而是留下一部分“活種子”。 當變形蟲進入孢子囊並成熟為孢子,細菌也被帶出並附著其上; 孢子落地後,伴生的細菌迅速繁殖成菌落,新孢子孵化即有口糧可吃。 約三分之一變形蟲具備此行為——因為保存細菌會損失能量,若落點原本細菌充足則成了徒勞,囙此不同個體在能量投入與收益上各有取捨,形成微妙平衡。
6. 啟示:從阿米巴經營到生物醫學
網柄黏菌的合作模式啟發了日本企業家稻盛和夫,他將變形蟲的英文“Amoeba”音譯為“阿米巴經營”:把大組織切分為若干小組(阿米巴),各自靈活自主、高效覓食獲利,又能在需要時協同一致服務集體,實現企業利益最大化。
此外,由於網柄黏菌易於培養,且許多基因與人類同源,它們成為研究細胞分化、凋亡、趨化性、胚胎發育以及免疫系統的理想模型生物,為人類帶來持續不斷的科學啟發。
從單細胞到十萬同胞協力築塔,再到“務農”播種細菌,網柄黏菌用行動告訴我們:在生命的大舞臺上,基因並不總是“自私”的。 正是這種合作至死的大格局,讓它們一次次化解危機,延續了億萬年的傳奇。