聪明的蠕虫形成超有机体塔,搭便车搭蚊子
线虫是地球上数量最多的动物,但当形势变得艰难时,这些微小的蠕虫很难上下移动。 所以,他们发挥了自己分支的优势。 如果食物用完并且竞争变得激烈,它们就会滑向众多的亲戚。 它们彼此攀爬,又爬越彼此,直到它们的身体锻造出一座向天空扭曲的活塔,在那里它们可能会搭上路过的动物的便车,前往更绿色、更宽敞的牧场。 :至少科学家们是这么假设的。几十年来,这些蠕虫结构比物质更神秘。 这种动物将身体连接起来进行群体运动的聚集在自然界中是罕见的。 已知只有粘液霉菌、火蚁和蜘蛛螨会以这种方式移动。 对于线虫,甚至没有人见过聚集体——被称为塔——除了在实验室和生长室的人工范围内形成; 没有人真正知道他们是干什么用的。 塔甚至存在于现实世界中吗? 现在,德国康斯坦茨的研究人员录制了蠕虫在当地果园掉落的苹果和梨中高耸的视频片段。 来自马克斯·普朗克动物行为研究所 (MPI-AB) 和康斯坦茨大学的团队将实地考察与实验室实验相结合,提供了第一个直接证据,证明高耸行为是自然发生的,并起到了集体运输工具的作用。 自然塔 “当我第一次看到这些自然塔时,我欣喜若狂,”他说资深作者 Serena Ding 是 MPI-AB 的小组负责人,合著者 Ryan Greenway 向她发送了一段现场录像的那一刻。 “长期以来,天然蠕虫塔只存在于我们的想象中。 但是,凭借合适的设备和大量的好奇心,我们发现它们隐藏在众目睽睽之下。 Greenway 是 MPI-AB 的技术助理,他花了几个月的时间使用数码显微镜梳理大学附近果园中腐烂的水果,以记录自然发生的和行为蠕虫塔。 其中一些整座塔被带入实验室。 塔楼里面的东西让团队感到惊讶。 尽管果实上爬满了许多种类的线虫,但天然塔只由单一物种组成,都处于被称为“dauer”的坚韧幼虫阶段。 “线虫塔不仅仅是一堆蠕虫,”第一作者、MPI-AB 的博士后研究员 Daniela Perez 说。 “它是一个协调的结构,一个运动中的超级有机体。” 塔的功能 该团队观察到天然的 dauer 塔齐声挥舞,就像单个线虫站在尾巴上抓住经过的动物一样。 但他们的新发现表明,整个蠕虫塔可以对触摸做出反应,从表面分离,并集体附着在果蝇等昆虫上——大量搭便车到新环境。 为了更深入地探测,Perez 使用 C 的实验室培养物建造了一个受控塔。 秀丽隐杆线虫。 当放置在具有小垂直的无食用琼脂上时后 -- 牙刷刷毛 -- 饥饿的蠕虫开始自我组装。 在两个小时内,活体塔楼出现了,稳定了 12 个多小时,并且能够将探索性“手臂”伸入周围空间。 有些甚至在缝隙中形成桥梁以到达新的表面。 “塔正在积极感应和增长,”Perez 说。 “当我们触摸它们时,它们立即做出反应,朝着刺激生长并依附它。” 事实证明, 这种行为并不局限于所谓的从野生样本中看到的“dauer”幼虫阶段。 成人 C. 秀丽隐杆线虫和实验室中的所有幼虫阶段也都高耸——这是一个意想不到的转折,表明高耸可能比以前假设的更普遍的群体运动策略。 然而,尽管这些塔的建筑很复杂,但里面的蠕虫并没有表现出明显的角色区分。 来自底层和顶端的个体同样具有流动性、肥沃和强壮,暗示了一种平等主义的合作形式。 但到目前为止,作者指出,在实验室的受控条件下。 “C. 秀丽隐杆线虫是一种克隆培养物,因此塔内没有差异化是有道理的。 在天然塔中,我们可能会看到不同的基因组成和角色,这引发了关于谁合作和谁作弊的有趣问题。 当研究人员试图了解群体行为如何演变时——从虫群到鸟类迁徙——这些微小的蠕虫塔可能会升起以提供一些答案。 “我们的研究为探索动物如何以及为什么一起移动开辟了一个全新的系统,”领导线虫行为和遗传学研究项目的 Ding 说。 “通过利用可用于 C. 秀丽隐杆线虫,我们现在有一个强大的模型来研究集体分散的生态学和进化。