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第四章 复杂细胞命运的邂逅2（第3页）

相反，削小号马铃薯则会削出一大堆皮。

细菌就像马铃薯一样，它们用皮肤呼吸，长得越大相对皮肤越少，就越难呼吸。

[7]

原则上，细菌可以借由向内延伸产生能源的膜来解决呼吸不足的问题，而在某种程度上它们确实这样做了。

如同我们前面提过，有些细菌带有内膜，让它们外表看起来像真核细胞。

然而细菌没有继续发展下去，就算是一般的真核细胞用来产生能量的内膜，比起最厉害的细菌也要好上几百倍。

这如同所有其他的细胞特质一样，细菌有往真核细胞的方向发展的趋势，但是很快就停滞了。

为什么呢？我猜这是因为细菌无法控制更大范围的内膜呼吸作用。

要这么做的话细菌必须分出好几组基因，如同放在线粒体里的基因一样，这绝对不是件简单的事。

所有细菌面临自然选择压力采取的策略，比如快速繁殖、丢掉大部分基因只保留最基本的，都不允许细菌往更复杂的方向发展。

但是这些却正好是成为吞噬细胞的条件。

吞噬细胞必须够大才能吞入其他细胞，它需要非常多能量才有办法四处移动，改变形状，吞下猎物。

问题就在这里，当细菌变得更大时，它自身消耗越大，也就越无法提供多余的能量用在四处移动与改变形状上。

我认为小型细菌很有可能因为其设置更适合快速繁殖，所以在能源竞争上处处赢过大细菌，让大细菌没有充足的时间好好发展各种所需技能，所以最终没有成为吞噬细胞。

不过“命运邂逅”

假说就完全是另外一回事了。

在此模式中两种原核细胞以互惠互利的方式和谐地生活在一起，为彼此提供所需的服务。

自然界中这样的共生关系在原核细胞群里非常常见，更像一般规律而非例外。

比较罕见的（但是仍有被报道过的）反而是一个细胞吞下另一个。

不过一旦吞进去之后，整个细胞（包含住在里面的细菌）就会一起进化。

它们仍然像以前一样各取所需，但是其他多余的功能则会渐渐消失，直到被吞入的细菌最后只为宿主细胞提供某项特定服务。

在细菌变成线粒体的例子里，提供的服务就是生产能源。

线粒体带给细胞最大的礼物，同时也是让细胞快速进化的关键，就在于它们带来早已准备好的可以制造能量的内膜，以及整套可以就地调节呼吸作用的基因。

只有当细胞装备了线粒体之后，它才可能升级为大而活跃的吞噬细胞，而免于因为过多的能量消耗而畏首畏尾。

如果上面的推论都正确，那么缺少线粒体的原始吞噬细胞应该不曾存在，因为没有线粒体就不可能有吞噬作用。

[8]两个细菌之间的结盟，可以解除细菌永远只是细菌的禁锢。

一旦这道禁锢解除，细菌就可能开启一种全新的生活方式，也就是吞噬作用。

真核细胞只进化过一次，正是因为两种原核细胞间的结盟关系，也就是一个细胞进入另一个细胞的结盟方式，实在是太罕见了，这是如假包换的“命运邂逅”

。

所有现在我们珍视的生命特征，所有世上奇妙美好的万物，其实都源自一次同时包含了偶然与必然的事件。

在本章开始之初我曾提过，只有当我们领悟了用来定义真核细胞的特征——也就是那个细胞核的重要性时，我们才有可能了解或解释真核细胞的起源。

现在作为本章的结尾，是时候来谈谈细胞核了。

图4.6　核膜的构造，图中显示核膜会与细胞里其他膜状构造连接在一起（特别是内质网）。

核膜就是由这些囊泡结合在一起形成的。

核膜在结构上和任何细胞外膜都没有相似处，这表示核膜并不是来自生活在一个细胞里的另一个细胞。

科学家对细胞核的起源，就像对细胞本身的起源一样，也有着各种理论和想象，从最简单的，比如细胞膜上冒出了一个小泡，到复杂的，比如来自一个被吞入的细胞。

不过大部分的假设往往在一开始就被摒除了。

比如说，大部分的理论首先就与核膜的结构不符。

细胞核膜并不像外面的细胞膜那样是一整片连续而平滑，它比较像一堆被压扁的小囊，连接着细胞里面其他的膜状构造，同时上面还布满谜一般的孔洞（见图4.6）。