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如果到小河沟,在小池塘里取一些水来放在显微镜下观察,你可以看到很多原生动物。一滴水对它们来说就是很广阔的天地,它们在里面活泼地运动着,如果说显微镜的视野是一个“运动场”,那么原生动物就是其中的“运动员”了。
这些“运动员”个个身手不凡。你看,草履虫一面旋转着身体,一面很快地向前游动着;棘尾虫用腹部有力的18根粗毛急匆匆地爬行着;本来静息不动的膜袋虫稍一受惊会迅速地窜出好远;变形虫缓慢地向着某个方向匍匐前进;明壳虫收回了一些“足”,又朝着另一方向伸出了一些“足”;波豆虫挥动着前鞭毛,拖曳着后鞭毛慢慢地游动;跳侧滴虫在原地来回地蹦个不停……真是热闹非凡,令人目不暇接。
这些“运动员”水平相当高。就草履虫来说,每秒钟游出的距离约等于自身长度的10倍,比世界游泳冠军还略胜一筹。跳侧滴虫的身体只有6~10微米,它每跳一次所达到的高度可几十倍于身体高度,这更是任何世界跳高冠军所不能相比的。然而,这些运动能力很强的原生动物进行的却都是非肌肉运动。
平时,人们常常很自然地把“运动”和“肌肉”联系在一起。因为不管是人类还是我们熟悉的动物所进行的运动,都是由肌肉引起的。但原生动物全身只是一个细胞,因此不可能还有专管运动的肌细胞。它们的运动由一些专门的运动胞器来负责。现存的30000多种不同形状和习性的原生动物,就其运动胞器来说大体有三种,即伪足、鞭毛和纤毛。
尽管它们的运动形式显得错综复杂,实际上可以分为三大类:伪足运动(也称变形运动)、鞭毛运动和纤毛运动。原生动物的运动胞器成了动物学家对它们进行分类的依据之一。
变形虫的伪足又叫肉足。其实,这不是“足”,只是细胞质的临时性突起。它可以随时形成,也可以随时消失。有时,一个变形虫可以同时向多个方向伸出多个伪足。但一般说来,其中必有一个占优势的伪足,引导着变形虫向一定的方向爬行。在爬行的过程中,变形虫会不断改变形状,伪足的数量和外形也会不断变化。有一种常见的大变形虫,有时候会伸出很多个小伪足,千手观音一般;有时候细胞质都涌入一个新突起的伪足,迅速向前延伸,像伸出的长鼻子;漂浮于水面时,又会出现很多细长的辐射状的伪足,像光芒四射的多角星一般。变形虫就是靠这些伪足的出现和消失使身体不断移动位置的。
鞭毛是鞭毛虫高效率的游泳工具,是细胞质伸展出来的丝状构造。它有一定的弹性,而且大多比较长,有的甚至比身体还长。鞭毛虫的游泳速度慢的约为每小时72毫米,快的可达每小时720毫米,比变形虫要快30~300倍左右。鞭毛的运动大致有两种,一是划动,也就是向后击水,靠水的反作用力使身体前进。另一种是波动,也就是鞭毛不断地作波浪形的运动,使身体向前或向后运动。
在单细胞动物世界里,纤毛虫要算是最高等的动物了。纤毛虫种类繁多,有形似军号的喇叭虫,有宛如榴弹的板壳虫,有长着细长脖子的长颈虫,有车轱辘一般的车轮虫……而最常见的还是像倒放的草鞋的草履虫。草履虫浑身披毛,每秒钟可游2毫米,比鞭毛虫快10~100倍。如果以每秒钟能走体长的多少倍来作比较的话,那么草履虫的运动速度,比波音707超音速客机还快20~30倍。草履虫的高速度归功于它身上的纤毛。在这个比芝麻还小得多的小虫子上,竟有约2500根纤毛。这么多纤毛犹如无数支架,推动着身体前进,难怪它捷如闪电了。
人们为什么要研究原生动物如此微小动物的运动呢?这有好几方面的原因。首先从基础理论的研究上来说,动物界的四种主要的运动方式是肌肉运动、变形运动、鞭毛运动、纤毛运动。后三者均以原生动物为主。为了更进一步地揭示生物运动的本质,近年来对原生动物运动的研究已经表明,变形运动、鞭毛运动、纤毛运动可能都有着与肌肉运动相似的机理,展现了揭示动物运动本质的前景。
其次,变形运动、鞭毛运动和纤毛运动,这些运动形式并不限于原生动物,也存在于多细胞动物和我们人体中,例如海绵动物的领细胞上就有鞭毛的摆动;轮虫的轮盘转动就和纤毛摆动分不开;各种动物的精子的尾巴就有与鞭毛、纤毛相同的亚显微结构;我们人类血液中的白细胞会进行变形运动,在遇到入侵的病菌和其他异物时,就是通过伸出伪足把它们吞噬掉的。
从仿生学的角度来看,以各种方式在水中进行运动的原生动物,给人们改进航行工具提供了极好的启示。
这些“运动员”个个身手不凡。你看,草履虫一面旋转着身体,一面很快地向前游动着;棘尾虫用腹部有力的18根粗毛急匆匆地爬行着;本来静息不动的膜袋虫稍一受惊会迅速地窜出好远;变形虫缓慢地向着某个方向匍匐前进;明壳虫收回了一些“足”,又朝着另一方向伸出了一些“足”;波豆虫挥动着前鞭毛,拖曳着后鞭毛慢慢地游动;跳侧滴虫在原地来回地蹦个不停……真是热闹非凡,令人目不暇接。
这些“运动员”水平相当高。就草履虫来说,每秒钟游出的距离约等于自身长度的10倍,比世界游泳冠军还略胜一筹。跳侧滴虫的身体只有6~10微米,它每跳一次所达到的高度可几十倍于身体高度,这更是任何世界跳高冠军所不能相比的。然而,这些运动能力很强的原生动物进行的却都是非肌肉运动。
平时,人们常常很自然地把“运动”和“肌肉”联系在一起。因为不管是人类还是我们熟悉的动物所进行的运动,都是由肌肉引起的。但原生动物全身只是一个细胞,因此不可能还有专管运动的肌细胞。它们的运动由一些专门的运动胞器来负责。现存的30000多种不同形状和习性的原生动物,就其运动胞器来说大体有三种,即伪足、鞭毛和纤毛。
尽管它们的运动形式显得错综复杂,实际上可以分为三大类:伪足运动(也称变形运动)、鞭毛运动和纤毛运动。原生动物的运动胞器成了动物学家对它们进行分类的依据之一。
变形虫的伪足又叫肉足。其实,这不是“足”,只是细胞质的临时性突起。它可以随时形成,也可以随时消失。有时,一个变形虫可以同时向多个方向伸出多个伪足。但一般说来,其中必有一个占优势的伪足,引导着变形虫向一定的方向爬行。在爬行的过程中,变形虫会不断改变形状,伪足的数量和外形也会不断变化。有一种常见的大变形虫,有时候会伸出很多个小伪足,千手观音一般;有时候细胞质都涌入一个新突起的伪足,迅速向前延伸,像伸出的长鼻子;漂浮于水面时,又会出现很多细长的辐射状的伪足,像光芒四射的多角星一般。变形虫就是靠这些伪足的出现和消失使身体不断移动位置的。
鞭毛是鞭毛虫高效率的游泳工具,是细胞质伸展出来的丝状构造。它有一定的弹性,而且大多比较长,有的甚至比身体还长。鞭毛虫的游泳速度慢的约为每小时72毫米,快的可达每小时720毫米,比变形虫要快30~300倍左右。鞭毛的运动大致有两种,一是划动,也就是向后击水,靠水的反作用力使身体前进。另一种是波动,也就是鞭毛不断地作波浪形的运动,使身体向前或向后运动。
在单细胞动物世界里,纤毛虫要算是最高等的动物了。纤毛虫种类繁多,有形似军号的喇叭虫,有宛如榴弹的板壳虫,有长着细长脖子的长颈虫,有车轱辘一般的车轮虫……而最常见的还是像倒放的草鞋的草履虫。草履虫浑身披毛,每秒钟可游2毫米,比鞭毛虫快10~100倍。如果以每秒钟能走体长的多少倍来作比较的话,那么草履虫的运动速度,比波音707超音速客机还快20~30倍。草履虫的高速度归功于它身上的纤毛。在这个比芝麻还小得多的小虫子上,竟有约2500根纤毛。这么多纤毛犹如无数支架,推动着身体前进,难怪它捷如闪电了。
人们为什么要研究原生动物如此微小动物的运动呢?这有好几方面的原因。首先从基础理论的研究上来说,动物界的四种主要的运动方式是肌肉运动、变形运动、鞭毛运动、纤毛运动。后三者均以原生动物为主。为了更进一步地揭示生物运动的本质,近年来对原生动物运动的研究已经表明,变形运动、鞭毛运动、纤毛运动可能都有着与肌肉运动相似的机理,展现了揭示动物运动本质的前景。
其次,变形运动、鞭毛运动和纤毛运动,这些运动形式并不限于原生动物,也存在于多细胞动物和我们人体中,例如海绵动物的领细胞上就有鞭毛的摆动;轮虫的轮盘转动就和纤毛摆动分不开;各种动物的精子的尾巴就有与鞭毛、纤毛相同的亚显微结构;我们人类血液中的白细胞会进行变形运动,在遇到入侵的病菌和其他异物时,就是通过伸出伪足把它们吞噬掉的。
从仿生学的角度来看,以各种方式在水中进行运动的原生动物,给人们改进航行工具提供了极好的启示。