一滴水里的世界

作者: 王淼

我们每天都会接触到水,可眼力再好的人,也无法直接看出哪一滴水是池塘里的,哪一滴水是凉白开(放凉之后的白开水)。肉眼看上去,它们都是晶莹透亮的一滴水。但是,如果我们把两者都放在显微镜下,就可以看出它们之间有着天壤之别:一滴凉白开只会显露很少的悬浮颗粒,一滴池塘水中却会布满游动着的极小生物。它们,就像一群“隐身生物”,生活在这个生机勃勃的世界里。

地球上最原始的生物

第一个发现这群“隐身生物”的是安东尼·列文虎克。1675年,他用显微镜发现了到那时为止无人了解的原生生物的世界,他把这些生物称为“微小动物”。经过两个世纪的探索,“微小动物”又被分成了原生动物和原生植物两大类,它们都是由单个细胞构成。原生动物和原生植物是地球上最原始的生物,它们在地球上的出现可以追溯到十亿年以前。

把一滴水放在显微镜下,我们就能发现,在这些“隐身生物”中,也有着温和的“植食动物”和可怕的“食肉动物”之分,它们彼此一直在追逐、攻击,制造出许多出人意料的情景。

温和的“植食动物”

“植食动物”基本上是纤毛虫一类的原生动物,最常见的是草履虫。草履虫像一只草鞋的鞋底,身长0.1~0.3毫米,外表有坚韧的表膜,表膜上长着密密麻麻的纤毛;身体前端有一条口沟,里面也长满了纤毛;口沟底部有一个开口,叫作胞口,它连着一漏斗状的胞咽,伸到细胞内部。草履虫体内没有叶绿素,不能进行光合作用,必须吃现成的有机物。在显微镜下,我们可以看到草履虫是这样取食的:口沟里的纤毛不停地摆动,摆动时将水流和其中的食物(细菌、单细胞藻类、腐烂的有机物微粒等)经胞口摄入后形成小泡,小泡逐渐胀大,脱离胞咽,落入细胞质中,即为食物泡;食物在食物泡内进行消化,消化后的养料由细胞质吸收;剩下的废渣,由身体后端的胞肛排出体外。

可怕的“食肉动物”

喇叭虫就是原生动物中可怕的“食肉动物”。顾名思义,虫体呈喇叭状(少数圆筒形),身体上布满了纤毛,前端小膜口缘区长有按顺时针排列的许多小膜结构,大多数喇叭虫就是通过小膜的运动,将细菌、藻类、原生动物等旋转着导入胞口内,每分钟能吞下上百只原生动物。喇叭虫大部分时候都会用它后端的柄状部分附着在其他物体上移动,少数时候也会自由移动。喇叭虫体长不一,梨形喇叭虫只有0.2毫米,缪氏喇叭虫却长达2~3毫米,两者相差10~15倍。

形状各异的硅藻

在一滴水的世界里,植物几乎都是单细胞藻类,最常见的就是硅藻。硅藻的细胞像透明的水晶箱,又像一间小房屋,外表有着各式各样的花纹,喜欢一个个连接起来,组成各种形状的群体,显微镜下看到的“表带”“大头针”“圆盘”“铁锚”等都是这种硅藻植物。硅藻种类达10万种以上,分布也极其广泛,除了池塘等淡水,海洋、泥土和潮湿的表面上均可发现它们的身影,有些硅藻甚至分布在2千米的高空。在世界大洋中,一般都有硅藻的踪迹,尤其是在温带和热带海区。因为硅藻种类多、数量大,因而又被称为海洋的“草原”。

“隐身居民”的神奇进化

喇叭虫、硅藻等都是一滴水的世界里的“隐身居民”,没有显微镜的帮助,我们是无法发现它们的。虽然它们身形微乎其微,在生物史上却有着首屈一指的地位。在我们地球上真正有生命的大家庭里,第一代生物就是这些“隐身生物”中的最微不足道者。从简单的细胞开始,原始生物在长期的适应和遗传的斗争中,细胞结构继续分化,导致营养方式上的一分为二。一支发展自己具有制造养料的器官(如叶绿体),朝着完全“自养”的方向发展,成了植物;另一支则加强运动和摄食的本领以及发达的消化机能,朝着“异养”的方向发展,成了动物。从此,它们分道扬镳,又各自朝前发展,一支进化成植物,另一支就进化成了我们今天的人类。

(插画绘制/三公主)