单细胞生物与感应性

一、单细胞生物与感应性

1.原核单细胞

现有的原核单细胞生物就是广泛存在的微生物，以细菌为代表。细菌微小，结构简单，仅有一个细胞膜包裹着一团原生质体，内含原核，即还没有核膜，更无线粒体等细胞器。原初单细胞靠吞食周围有机物质为营养，进行呼吸分解排泄，完成细胞分裂的繁殖，以保持生命的延续。

原初单细胞生物没有感受器，整个细胞就是感受体能接受外来的各种刺激，主要是化感和光感刺激成为原初的进化动力。细菌从吞噬开始，在营养上很快演化出化能合成和光能自养合成，表现出惊人的适应能力。特别是厌氧性光合细菌——蓝藻（即蓝细菌）的出现，真不可思议。蓝藻发生于34亿年前的元古宙，上演了长达10亿年的“蓝藻时代”的一幕，如今有大量的叠层石化石为证。蓝细菌结构与细菌相似，但在细胞中含有感光系统的光合色素，除叶绿素a、β-胡萝卜素外，还有藻胆素进行绿色植物应有的光合作用，制造有机物，释放氧气。蓝藻的光合作用在漫长的原始地球上释放出大量氧气，完全改变了地球的大气成分和地球的生命演化面貌。由于氧气的出现，单细胞生物也从厌氧向好氧发展，并为多细胞发生和各种动植物演化创造了条件。

生物的生命演化开始是极其缓慢的，因为，它是单细胞，又没有足够的氧气，但是，大自然之神功，却给蓝藻光合作用功能的演化神奇而迅速。这里的原初生命的光合系统的演化模式与动力何以在一开始就有了自然选择吗？所以，克里克有过奇想，认为光合细菌胚种可能在10多亿年前有外星人拜访地球时送过来的，我们暂不管胚种来自何方，既然大自然造物主能赐予生命之泉的核酸自动聚合与复制，难道就不能赐予宇宙神光能接受体的光合色素吗？关于光合色素的演化从光物理与光化学角度去观察还是比较容易解答的，生物有了遗传复制和光合作用这两者，无疑奠定了生命演化之基础，由此生命继续演化，并不为怪，但始终解不开这种原初进化是偶然的，还是必然的？

2.真核单细胞的感光演化

原核单细胞生物如何向真核单细胞发生，使其细胞结构与功能完善以更能适应环境和向多细胞发展，确是非常重要的一步。原核生物大多数是厌氧的，真核生物都是好氧的，因此，它们必然在还原性大气变为含氧大气之后才出现。真核细胞发生有一种内共生学说有相当依据，留予后边讨论。

真核单细胞主要有植物界的单细胞藻类，包括金藻、硅藻、甲藻、裸藻、红藻、绿藻，而褐藻大多数为多细胞藻类。另外，动物界的原生动物，包括肉足虫、变形虫、有孔虫、放射虫、鞭毛虫、眼虫、疟疾虫等。藻类广布海洋、湖泊，大多含有光合色素，漂浮于水面，进行光合作用，如甲藻是海洋的主要浮游生物，介于动物和植物之间的特性，它们通过感光器官和鞭毛进行生命活动。眼虫含有光合质体能进行光合作用，眼点红色具有接受光线的感光器，身体前端有贮蓄泡，以吸食与排泄之用，鞭毛从中伸出体外，起着摆动转旋作用，有利于光合。眼虫有多种，有无色眼虫，由此推测最原始的无色眼虫，可以通过体表吸收溶解水中的有机物，如果沿着这个方向发展，就会进化为原生动物，而沿着光合作用生活，就进化为植物。眼虫的这种“动物植物双重性”使许多科学家相信，动物与植物有共同的祖先，即它可能就是与眼虫类似的某种原始的单细胞原生生物。现在只有褐藻门和绿藻门的藻类植物性很强，可演化成多细胞的海藻或苔藓类植物。

原生动物群体不同于多细胞动物，群体中各细胞在形态和功能上一般都分化的，它们既有营养功能，又有生殖功能。原生动物的肉足类颇多，它们为海洋底栖生活，伸出伪足而得名，有可能是扁形动物，软体动物的祖先。或许原生生物的进化前景不大，很多后来成为寄生的，如痢疾变形虫、锥虫、疟原虫、鞭毛虫等。其中，颔鞭毛虫和海绵中的颔细胞很相似，在鞭毛的周边也有一圈绒，密排成透明的颔头，已成为海绵进化史上的一种证据。