进化在单细胞浮游生物中产生罕见的眼睛

一组科学家已经在线粒体和质体之间的整合形成的单细胞浮游捕食者中发现了眼状结构。

在单细胞生物体中很少发现这种复杂的结构,但发现在植物和藻类细胞中发现的产生能量的线粒体和含有色素的质体已经在warnowiid dinoflagellates中组合形成复杂的“ocelloid”或眼睛状结构。

一个国际科学家团队,包括沙特阿拉伯国王阿卜杜拉科技大学的附属机构,研究了甲藻的基因及其各自的结构,并在细胞上使用电子显微镜和层析成像。他们发现,这种细胞包含一个类似角膜的线粒体层和一个视网膜质体体。甲藻中的质体起源于与红藻的古老共生。

“这是线粒体和质体之间新的整合水平,”加拿大不列颠哥伦比亚大学的进化动物学家Gregory Gavelis说。“这两种细胞器都是细胞的’发电厂’。他们在这里聚集形成一个眼睛是非常意外的,并表明进化总能找到旧部件的新用途,“他说。

眼睛的功能仍然不清楚,因为科学家们并没有完全了解甲藻的生命周期。它在环境中很少遇到并且极难研究。“细胞非常’害羞’,因为它们一旦被捕,就会停止游泳和进食。他们经常爆炸,“Gavelis说。到目前为止,科学家们未能在自然环境之外培育它们。

然而,该团队能够使用电子显微镜观察细胞生命史的一部分,并发现有证据表明它们以其他甲藻为食。该团队认为可以使用眼睛来检测它们。

单细胞甲藻的意外复杂性并不止于此。“令人惊讶的是,这个物种并不只是’眼睛’,但它也有’枪’,”Gavelis说。“目前我们正试图找出这些类似鱼叉的弹丸是如何工作的,以及细胞使用它们的原因。”

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