一些单细胞生物在生命周期中会进入多细胞状态，常见方式包括细胞分裂后保持连接形成克隆群体，或由多个相似细胞聚集成更大的群体。《自然》杂志近日发表的一项研究提出，这两类路径的组合可能比此前认识更普遍，即便是在与动物亲缘关系较远的生物中也能观察到。

动物近缘单细胞生物：颚口鞭毛虫

研究聚焦于颚口鞭毛虫。这类生物为单细胞、具鞭毛的真核生物，被认为是现存与动物亲缘关系最近的类群之一。颚口鞭毛虫生活在水环境中，以细菌为食，具有用于游动的鞭毛以及微绒毛环结构，后者与吸收、分泌和感知等功能相关。

此前，颚口鞭毛虫被普遍认为主要通过克隆方式形成多细胞体，但不同类型是否也能通过聚集形成群体，并未得到广泛检验。研究作者在论文中指出，尽管动物的多细胞性被认为是纯克隆性的，但在动物近缘类群中已观察到多样的多细胞形式。

实地调查发现三种多细胞化路径

研究团队在库拉索Shete Boka国家公园对150个飞溅池开展多次实地调查。该地区也是颚口鞭毛虫最早被发现的地点之一。研究人员报告称，在这些自然环境中，颚口鞭毛虫不仅能分别形成克隆群体和聚集群体，还会在特定条件下形成“克隆-聚集”混合群体。

研究还提到，纯聚集形成的细胞片在形态、行为与功能上与通过克隆生长形成的细胞片相当。

聚集为主动过程

为判断聚集是否仅由被动黏附造成，团队进行了对比实验。论文写道，活细胞容易发生聚集，而固定细胞即使在轨道搅动等强制接触条件下也不聚集。研究据此认为，聚集需要活细胞参与，属于主动过程。

盐度与细胞密度影响克隆与聚集的选择

研究对象所在的飞溅池盐度差异明显，并经历周期性干涸与重新注水。随着水分蒸发，盐度会上升。研究团队据此检验盐度等因素是否会影响颚口鞭毛虫采取克隆分裂、聚集或混合路径。

通过追踪不同盐度条件下细胞聚集与分裂的频率，研究人员总结了相关驱动因素与限制。在自然池塘中，多细胞细胞片仅出现在盐度不超过73‰的水体。随着盐度升高，多细胞细胞片更易解体，细胞转变为更耐受的单细胞囊泡；当池塘重新注水后，这些囊泡会恢复活动，并通过分裂与聚集两种方式重新形成细胞片。

细胞密度同样影响不同路径的效率。研究称，聚集效率会随细胞密度单调上升，并在测试的最高密度（每毫升10^5个细胞）达到峰值；克隆效率在中等密度（每毫升10^2至10^4个细胞）保持稳定，但在最高密度下降，研究认为可能与细菌猎物耗尽、限制增殖有关。研究据此概括：低密度更有利于克隆多细胞性，高密度更有利于聚集多细胞性，而中等密度可支持克隆与聚集并存的混合形成。

此外，研究在部分聚集情形中观察到“亲缘识别”现象：某些菌株倾向与同类形成群体并排斥其他菌株，可能限制群体内的遗传多样性；但研究也指出，并非所有菌株都表现出对自身聚集的显著偏好。

后续研究方向

研究作者认为，这些发现显示，在动物家族树基部的生命体可能具备更为灵活的多细胞化策略。团队表示，未来将扩大对更多颚口鞭毛虫物种的调查，以判断克隆-聚集混合多细胞性是普遍现象还是特定物种所独有，并将相关结果纳入动物多细胞起源的比较模型中进行检验。