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第十章 意识是群体生物体的进化反映（第2页）

的单细胞黏液菌，在食物缺乏

时，便汇集成一种为“伪原质团

（pseudoplasmodium）”的多细

胞实体，从而有效地保护食物资

源。一旦伪原质团发现合适的食

物资源，便定居下来，形成包含

着许多孢子的延长主茎。独立的

孢子受黏液菌类影响处于蛰服状

态，一旦再次出现食物来源的时

候，它们便会进入活跃状态。在

进食状态中，独立的黏液菌细

胞会进行一个噬菌作用过程，

dictyoselids会通过它们的伪足围绕在猎物周围。这些伪足是细胞

膜的延伸，它们在叫做液泡的间

隔中进行内在化处理。当吸收完

营养物质后，液泡中的酶会消化细菌。

最小的农夫：一些阿米巴变形虫号称最小的农夫。美国得克萨斯洲休斯敦莱斯大学的研究者布拉－布罗克（DebraBrock）认为：“当盘基网柄菌阿米巴变形虫在一块土壤上缺少细菌来食用时，这些单细胞生命体就开始互相‘交谈’，并且聚集在一起。当有大约10万的阿米巴聚集在一起，它们就会形成一个子实体。”结果，这些子实体的茎杆树立在风中，并且可以释放携带着阿米巴变形虫的孢子，这些孢子转变回阿米巴变形虫和一些少量的细菌“种子”。研究者发现，阿米巴不会迁移前吃掉所有的细菌食物，而是在部分食物留在壳中。当这些孢子落地后，释放这些阿米巴变形虫和少量细菌种子，它们的食品菌种被播种在新的居住地自己生长，以供它们食用。

黏液菌虽然叫做“菌”，却跟真菌、细菌没什么关系，而是一种胶状的变形虫，它们会破坏酵母菌和面包，黏液菌在6亿年或者10亿年前就出现在了地球上，那时候，还没有进化出大脑或简单神经系统的生物。科研人员发现黏液菌的行为让其看起来更有智慧，尤其是其中一种被称为“海绵宝宝”的黄色多头绒泡菌（Physarumpolycephalum），人们经常会在后院里的垃圾与腐烂的木头上发现这种像海绵的黄色物质——黏液菌。在野生状态下，多头绒泡菌沿着树叶垃圾寻找食物，并在走过的地方留下黏液。一旦发现细菌、真菌孢子及其他微生物，它们就像变形怪物那样，包围住猎物并把它们消化掉。黏液菌喜欢的食品由23蛋白质和13碳水化合物构成。法国保尔·萨巴蒂大学的奥德丽·达苏特把黏液菌放在不同食物的中心，每种食物的蛋白质和碳水化合物比例都不同，实验结果显示它们只挑自己喜欢的那块食物。

通常，多头绒泡菌像是由许多个体组成的一个大集体，它们互相合作、寻找食物，实际上，它们都是作为一个单细胞独自生活的。这一个细胞中包含了数百万的核酸、DNA小液囊、酶和蛋白质，一个细胞就是一个变形专家。多头绒泡菌会呈现不同的形状，这取决于它生长的位置和方式：如果在森林里，它可能长得很胖，变成一个巨大的黄色的球；也可能很不起眼，在树叶下面留下一片芥末似的黄斑。而在实验室培养皿中，它们会沿着琼脂变成薄薄一层，并长出像珊瑚似的漂亮分枝。

研究表明，黏液菌黏菌具有“思考能力”，可以自己“组织”在一起，可巧妙穿越迷宫最直接有效地寻找到食物，同时它们可以有效地避开光线的伤害，甚至它们还能够记忆并避开危害物。它们有选择地接受有利于生存的环境，并各种资源之间寻找着最佳路线。它们拥有记忆，并能够预测并加以决策。

黏菌在数亿年进化过程中逐步形成了处理危险环境的能力，它们的“信息处理”能力无法让人相信是由单细胞微生物能够完成的。”对于建立在复杂的大脑基础上的智能而言，黏液菌颠覆我们所理解的传统智慧生命体。

2000年，日本科学家中垣俊之和三枝哲等人把一个多头绒泡菌切碎后撒在一个塑料迷宫中，实验结果显示它们开始生长后去寻找其他同伴，然后迅速充满了整个迷宫。研究人员又在迷宫入口处和出口处分别放了几块琼脂，4小时后，黏液菌就开始从那些没有出口的路上撤回，只沿着两块食物之间的最短路径生长。

2012年10月，澳大利亚悉尼大学克里斯·雷德说雷德小组也发表了论文，揭示当多头绒泡菌沿着迷宫或森林的地面爬行时，会在身后留下半透明的黏液。寻食黏液菌会避开它已经通过的黏液区域。雷德推测，这种胞外黏液是黏液菌外部化的空间记忆，对它们起着提示作用，以便开拓新的地方。为验证这一观点，研究者把多头绒泡菌放在培养皿中，并在它们与食物之间放一个干燥的醋酸纤维做的U型障碍物。黏液菌无法黏在上面或在上面爬行，只能沿着U型轮廓走才能找到食物。结果，实验中的24个黏液菌中，有23个都到找到了食物。而在第二次实验中，雷德先用黏液菌的胞外黏液把培养皿涂了一层，然后再把黏液菌放进来，结果只有8个找到了食物。这说明先前涂好的黏液误导了他们，让黏液菌无法做标记来区分道路，通常多头绒泡菌在迷宫用黏液标出迷宫入口，然后再记得哪条路是死胡同。

黏液菌还能解决交通网络这样更复杂的问题。2010年年初，研究人员按照一些国家城市地图，在城市的位置放了它们喜欢的燕麦片等食物，然后将黏液菌放置在中间位置。一开始，黏液菌均匀地以蔓状结构扩散开来，几小时之后，黏液菌开始重新布局，一些不太符合效率的通道逐渐收缩变细，直至消失。26小时之后，黏液菌成功地建立了一个相互连接的有效的营养输送网络。神奇的是，黏液菌建立的这个网络与几乎与人造的地铁及公路、铁路线完全一致，将东京、欧洲和加拿大的大型中心城市连在一起，甚至一些地方显得更为便捷有效！这表明这种单细胞的无脑变形虫就像是个工程设计师，能够思考并计算，以效率最高的方式在食物之间安排路线，找到两块食物之间的最经济的途径，以节省精力。

英格兰布里斯托尔西部大学的安德鲁·爱德玛斯基等人提出，黏液菌可以帮人们设计未来的铁路建筑！其实在现实中，很多动物及计算机程序也借鉴其决策过程。

对环境的记忆：科学家做的另一项实验表明，黏液菌团队，还有自己的内部时钟来分配时间和空间，并记忆生存环境的变化，做好预测性行为动作。在日本科学家三枝哲的实验中，他们将琼脂盘放在温暖潮湿的环境里（黏液菌喜欢潮湿环境），然后在琼脂上刻下一些沟槽，然后把多头绒泡菌放在沟槽里爬行。每隔30分钟，研究者就突然降低温度和湿度，让它们处在干冷环境中。由于黏液菌不喜欢这种环境，它们会本能地减慢爬行以节约能量。经过几次反复环境训练后，研究人员发现即使不改变环境，黏液菌的爬行速度还是习惯性的每隔30分钟就慢下来一次，很久后这种有节奏的自发的减速才停止。把时间间隔改为60分钟和90分钟，效果同样。虽然大约只有半数的黏液菌在环境不变时显出了自发减速，但它们的表现不再依靠黏液。三枝哲推测说，它们只能依赖某种内部的机制，这也许和细胞质的类似于脉搏的跳动有关。黏液菌的膜能够有节奏地收缩舒张，使细胞质在膜内不断流动。当遇到食物时，膜的脉动会加快并膨胀，使更多细胞质流向食品区域；当遇到某种障碍时，比如亮光，脉动就会变慢，而细胞质会移向其他区域。虽然不知道原因，但黏液菌团会一直保持这种有节奏的脉动，形成一种简单的自己的“时钟”脉搏，让它能预测可能发生的事件。

中国中山大学的林永成教授是研究海洋微生物方面的专家，他提出：“也许微生物在通过‘生物场’彼此沟通了信息。”在我们的生活中，比如孪生子的心灵感应、家庭夫妻相，似乎都是来源于生物的向外发散着的某种“信息场”。林永成教授在工作当中还遇到了不少有这种心灵感应的微生物现象。比如有一种海洋费氏弧菌：如果它单独待着的时候很平常，但是当一群弧菌凑到了一起，它们就会一起发出光来。研究人员发现，是因为弧菌们凑到一起的时候会彼此发送一种信号，这种信号会刺激它们发出光来。他认为“要想搞清楚‘生物场’是否真的存在，必然要从微生物的世界去找答案。”因为人是很复杂的生命体，每个人的身上有几百万亿个细胞，这就决定了普通人对身体当中一些简单的反应已经很难察觉到了。而细菌的世界则要简化而单纯得多，“生物场”的作用在它们身上也可以被放大。

当然这种现象不仅体现在动物细胞及细菌领域而且植物似乎有自己的交谈方式。

我们把多细胞微生物的合作方式，称作有机复合体。

向多细胞动物演化的有机复合体

下图121是由单细胞的放射虫组成的有机体复合体。那些白块状的部分是单个细胞，而球状的结构就是它们的复合体。它之所以形成有机复合体，科学家猜测是为了避免个体因硅化而形成片状结构。放射虫为海生漂浮的单细胞动物，具放射排列的线状伪足。

有机复合体多泡火体虫：这种看起来像收集了好多泡泡的瓶子的生物，科学家称其为“火体虫”，长约0。07米到18米之间，是一种球形的聚合体生物，那些泡状物就是聚合体的“居民”。每一个微小的个体都像泵一样给有机体提供水分和养分，使得这个聚合体能够生存，同时还发出光芒。

火体虫并不是单一的生物，它们依靠无性繁殖。通常一只超长的火体虫包含了数千只克隆个体，并且其中的每一只都能继续复制出新的个体加入到群体中。它们之间互相分享类似器官的功能，并向大有机体供应营养，使有机体能够生存。火体虫形状类似布袋，超长的火体虫外端开口直径达1。8米，这个开口大的可以装下一个人。

每个聚合体的“居民”用口吸入海水，然后让水流经小囊，留下浮游生物享用，最后水从另一端流出，流入聚合体中间的大空洞中。每一个小个体都在吞噬浮游生物的过程中，向后排出废水，它们不停地吸，也不停地排。结果整个火体虫依靠这些“喷射”力量，通过在开口一端排出海水而缓慢向前移动。火体虫看上去巨大、可怕，并且在海洋深处扭动着身体前进。但是和许多深海的巨型生物一样，它们是滤食动物，它们是脆弱的、柔软的。

来自美国伍兹霍尔海洋研究所的专家曾对印度洋和太平洋交汇处进行了4周的考察，在这里发现了大量以前没见过的物种，这种“多泡的火体虫”即为其中一种。这是一片由几千个岛屿组成的“珊瑚三角带”。它分属于菲律宾、印度尼西亚和马来西亚。这里海水温暖，拥有达5000米的深海盆地。科学家认为，在这片相对孤立的深海盆地，可能会进化出新的生物。

有机复合体为单细胞向多细胞生物演化，多细胞向功能细胞动物演化提供了线索。

有机复合体身体结构非常像水母。水母常见于各地的海洋中，是一种低等的腔肠动物，并根据伞状体的不同做分类，有200多种，直径从10厘米到100厘米之间。

水母的出现可追溯到6。5亿年前，出现时间比恐龙早几亿年。水母身体含水量一般可达95%以上，其他则是由蛋白质和脂质构成，所以水母的身体呈现透明状，水母也能发光。有的水母也依赖滤食水中的微生物，有的大型水母猎食比较大的鱼类等动物。水母身体结构像有机复合体，一般有三个胚层组成，而桃花水母仅有两个胚层组成。一些水母像有机复合体一样，在运动时，利用体内喷水反射前进。

水母触手中间的细柄上有一个小球，里面有一粒小小的听石，这是水母的耳朵。风暴来临之前的次声波冲击听石，刺激着周围的神经感受器，使水母在风暴来临之前的十几个小时就能够得到信息，从海面一下子全部消失了。科学家曾经模拟水母的声波发送器官做试验，结果发现能在15小时之前测知海洋风暴的信息。水母体内有一种腺，可以发出一氧化碳，使伞状体膨胀。而当水母遇到敌害或者在遇到大风暴的时候，就会自动将气放掉，沉入海底。海面平静后，它只需几分钟就可以产生出气体让自己膨胀并漂浮起来。另外，一些水母伞体顶部有气囊，这些水母控制各个气囊里的充气量，亦能改变水母的运动方向。

水母没有大脑，它的举动多数情况下是被动的条件反射，一方面捕食碰到的猎物，另一方面也可以自卫。除了没有大脑，水母也没有心脏、血液、骨骼、鳃、呼吸器官、循环系统，只有原始的消化器官。