報告人:農機一、B86611015、陳新鎰


  上個星期看的是有關共生的錄影帶,而這個內容在老師的網頁中也有作很詳盡的補充,是有關於白蟻和雞肉絲菇奇妙的共生關係。雞肉絲菇是白蟻的重要糧食,而白蟻的巢窩與分泌物,卻是雞肉絲菇賴以維生的必要養分,他們就這樣相互利用,以維持「共生」的生活。而這種共生關係的確也有別於上次所看的錄影帶中所提到的一些共生關係,比起上次所看到的,例如籐和蟻的共生關係要來得親密多了。

  而我在大略閱讀了和共生有關的資料後,更加的瞭解共生在生物界所扮演的重要角色。原來在生物演化的過程當中,並不是全部生物都是以競爭來達到演化的目的,在生物間也有以共生的關係來達到演化或生存的目的。雖然演化在時間上已經是一段很長遠的距離,我們無法指出確切的時間,但是還是可以大概推測在什麼時期之前,細菌之間的相互合併給予了細胞使用氧氣和光線的能力,以及何時賦與生命另一種動力:自由運動的能力。藉著加入較大的新細胞,快速移動的細菌提供了數項能使新細胞自由運動的基本優點。這個能力讓細菌可以避開危險、比較容易尋找食物和藏身之處,居住地點也比較有選擇性,也有更多的機會交換基因。能夠自由運動的能力只是這種合夥關係最明顯的好處之一。

  而在找尋這些跟共生有關的資料時我發現了一本書,書名叫演化之舞。裡面的第九章「共生的網」便提到了跟共生有關的內容,當然這一章裡面主要在談的是有關的是生物間的共生作用,然而有趣的是本章裡似乎大部份都是以螺旋菌來闡釋共生的觀念。我們都知道饑餓通常是推動新的生物合併關係的原動力,生物組織中的每隻細菌共生成員都需要食物,那些不能移動的生物就只能受環境的擺布。在沒有食物的時候,它們所能做的就只有等待;有些則會形成厚壁孢子來抵擋惡劣的環境。當這些變成孢子的古老單細胞在挨餓時,可移動的不同細菌在它們之間竄進竄出,為自己找食物。有些螺旋菌會聚集附著在物體上,不論物體是死是活。當一群螺旋菌彼此相鄰並游時,會有同步擺動鞭毛的傾向,它們便會在身處的介質中,協助將宿主推往某個方向。這些由螺旋菌和原生生物共同演化出來的結合體可以在水中游動,所以發現了更多的食物,也增加了複製的機會。當然,自然界的選擇會對這種組合有偏好,和共生性螺旋菌之間良好合作關係的發展,可能造成了微生物種類的極大增加。當今螺旋菌仍然為了「運動」的目的參與共生作用。例如,白蟻的體內充滿了共生的微生物,如果沒有它們,白蟻就會因為無法消化木頭的纖維素而餓死。然而,白蟻生命泉源﹝細菌﹞並不是來自自己,它們是用特殊的飲食習慣,自別的白蟻的肛門分泌液中取得。螺旋菌不論是獨自一隻或是集體行動,彼此都會在白蟻後腸腫大的腸道裡,推動食物前進,螺旋菌也因此自由自在的生活在白蟻體內,不但可以享受豐盛的食物,又可避免暴露在氧氣中。饑餓會讓共生成員感到不安,使得螺旋菌為了自己的利益而變成細胞的推進系統。剛開始,螺旋菌會先惡意的攻擊,然後妥協,最後再演變成共生合夥的關係。

  然而細菌如何將螺旋菌的微管放在細菌壁內,一直是個難解的謎題。到目前為止螺旋菌假說還是無法獲得完美的解釋,而有部份科學家則提出,如果用顯微鏡觀察真核細胞,可以發現其內部就像是一個忙碌的城市,細胞質進行著有方向性的流動。這些科學家們相信,有核細胞可以運動的原因,是因為它和一種細菌的共生結合,這個細菌是某一種有鞭毛而且可以快速移動的螺旋菌。然而這個理論並沒有受到很多生物學家的支持,因為不曾有任何的DNA分子存在胞器內,以提出具有說服力的證據來說明。因為沒有DNA的證明,許多的科學家對「由微管所構成的細胞突起,其實是源自於細菌」的說法持保留的態度,但是RNA卻可能提供某些線索。因為RNA不必靠DNA就可以建造和複製細胞的「運動器官」。如果可以證實「螺旋菌的RNA和蛋白質真的和真核細胞運動構造中的RNA、蛋白質,比其他隨機取樣的生物體,具有更高度的相似性」,那麼其他科學家大概就很難反對「和螺旋菌共生」這個假說了。

  不管這個假說到最後能不能成為定律,如同其他的學說一樣,自然界有這太多太多的謎等著我們去解開。當初達爾文的進化論曾被奉為神說般一樣地為人所崇敬,但是到今天這個定律卻越來越搖搖欲墜。然而為何當初卻被人如此的推崇呢?所以不管提出的學說是多麼完美地可以解釋任何的自然現象,但是不斷地探索當中的真理應該才是我們應該作的吧!