商人们没能造出微型工装裤真是太遗憾了，不然一种叫做盘基网柄菌（Dictyostelium discoideum）的变形虫一定会买上一条的。一项新的研究发现，这种单细胞生物在某种程度上懂得农业生产。盘基网柄菌会收集细菌，把它们搬到新的地方，然后像收获庄稼一样收获细菌。

 

盘基网柄菌也叫做所谓的社会变形虫，以前人们将它们归在了黏菌类中。依靠吞噬土壤中的细菌，一个变形虫的细胞个体可以独立生存。但当食物吃完的时候，它们就会集合起来，形成一个长约半厘米、样子像蛞蝓一样的东西，甚至可以蠕动着朝更鲜美的牧草进发。一旦到达目的地，“蛞蝓”就会变成带有一个子实体的杆状物。子实体是一个位于杆状物顶端的小圆球，能够释放孢子，每个孢子都会生出一个单独的变形虫，开启新一轮生命的轮回。

 

美国得克萨斯州休斯顿市赖斯大学的生态与演化生物学研究生Debra Brock，在到研究生院学习之前，曾花费了大量的时间趴在显微镜前观察这种盘基网柄菌。那时候她是一个实验室的技术员，这个实验室主要研究这种生物的发育情况。

 

大多数研究盘基网柄菌的实验室都会从一个目录里订购菌株，而几乎所有的菌株都是几十年前收集的一个克隆株的后代。但现在Brock攻读博士的这个实验室，却拥有一大批来自野外的盘基网柄菌克隆体。于是Brock第一次看到了野外菌种的孢子，同时她也第一次发现了之前闻所未闻的事情：子实体里挂着很多细菌。“我当时想，这可真够奇怪的。”她说。

 

尽管Brock认为她看到的小斑点是细菌，但她还无法确信。因此她着手进行了一系列实验，这些实验的结果在线发表在1月20日出版的《自然》杂志上。开始，Brock将一个非常细小的针管扎到盘基网柄菌的子实体里，吸出了内容物，然后放到培养皿里进行培养。两天之后，有些培养皿中长出了菌落，这证明确实有一些盘基网柄菌克隆体的孢子里有细菌。

 

但是不是这些细菌只是一种感染呢？为了弄清这个问题，Brock使用抗生素杀死了这些盘基网柄菌的克隆体。然后她将这些变形虫放到一个新的菌落中去，发现那些最初子实体里有细菌的个体又开始到处捡细菌了，这证明它们一直在收集细菌。“我终于从谜团中解脱出来了。”Brock说，“当时我绕着实验室高呼‘耶！耶！’。”

 

而其他实验结果则显示，这种变形虫还会在新的环境中“种植”食物。“它们会扛着（细菌），分发细菌，在新的地方播种细菌，甚至收获细菌。”Brock说，“我们认为这些特征足以把它们叫做农夫了。”

 

Brock和她的同事测定的克隆体中只有1/3是农夫。这说明，进行耕种不一定能够为它们带来持续的好处，否则这种行为会很普遍。他们确实也发现，耕种活动不是在任何环境下都进展顺利的。当农夫们的孢子被放在没有细菌的培养皿中时会更活跃，因为它们可以在那里种自己的细菌。但当培养皿里已经有细菌时，不务农的盘基网柄菌生活得很好，而农夫盘基网柄菌则举步维艰，这可能是因为在食物还没有耗尽的情况下，它们就已经停止进食了。

 

研究者已经发现过一些从事农业活动的动物。比如蚂蚁和白蚁种植真菌、雀鲷养殖藻类、潮间带螺类繁育真菌。盘基网柄菌虽然是微生物界第一种已知的农夫，但它们的农业活动却没有那么复杂。例如耕种真菌的蚂蚁，会很细心地照料它们的庄稼、为庄稼施肥、消灭害虫。“它们为了自己的庄稼付出了那么多精力，这真是一件奇妙的事。但变形虫不会做这些事。”Brock说。

 

丹麦哥本哈根大学的演化生物学家Koos Boomsma并未参与到这项研究中来，他对生物里会耕种的物种并不感到惊讶。“不过就算让我预测下一个会务农的物种，我是怎么也不会想到黏菌的。”他说。

 

“这篇论文棒极了。”加拿大本拿比市西蒙弗雷泽大学的演化生物学家Bernard Crespi说。不过，他也认为“由于这是第一份发表的数据，人们总会提出一些问题”。例如，他还想再看到一些人们在野外找到这些务农和“非农”盘基网柄菌时的环境数据，是否务农盘基网柄菌生活的地方食物相对匮乏。这样的研究甚至可能跟早期人类的农业进行比较。在演化生物学中“人们总是在寻找趋同效应。”Crespi说，“黏菌和人类是一对更加非比寻常的对照。”

 

（丁佳 译自www.science.com，1月25日）

 

《科学时报》 (2011-1-26 A4 国际)