一种单细胞浮游植物，它在海洋中形成巨大的水华，并在调节碳循环方面发挥着至关重要的作用，它有一种不同寻常的防御病毒的方法：当病毒出现时，这种微生物会切换到另一种生命阶段，从而躲避病毒的攻击。研究人员将这种巧妙的防御称为“柴郡猫式逃脱策略”，灵感来自《爱丽丝梦游仙境》中偶尔会消失的猫。
“在这篇论文中，我们展示了一种物种如何通过切换到捕食者无法识别的生命周期阶段或形态来逃避[环境]压力，”海洋微生物学家米格尔·弗拉达（Miguel Frada）说道[The Scientist]。这种名为“小环藻”（Emiliania huxleyi）的微生物在海洋中数量极其丰富，其大规模的水华甚至可以从太空中看到，形成一片片碧绿的区域，然而这些水华往往会在繁荣-衰退周期中突然消失。这项新研究表明，衰退是由病毒导致微生物形态转换引起的。
这种单细胞微生物有两个截然不同的生命周期阶段：“二倍体”阶段，它含有基因组的两份拷贝（类似于人类的正常细胞）；“单倍体”阶段，它只含有一份拷贝（类似于人类的精子或卵子）。在二倍体阶段，小环藻会披上一种名为“钙质骨板”的碳酸钙外壳，形成大片的水华，通过循环二氧化碳来帮助调节海洋和大气中的化学平衡。在单倍体阶段，这种浮游植物会脱去碳酸钙外层，变得能够活动，并利用其鞭毛进行导航[The Scientist]。在单倍体阶段，这种微生物对所有小环藻病毒免疫，因为它没有病毒用来附着的表面受体。
与许多其他单细胞真核生物（包括酵母）一样，小环藻通过一种类似有性生殖的方式在这两种形态之间切换。两个单倍体细胞可以融合形成一个二倍体细胞，该细胞可以继续以二倍体形式分裂，或者在某些条件下，将其DNA分配并再次分裂成单倍体细胞。这个过程通过重组在染色体对之间交换DNA，有助于改善物种的遗传健康[Ars Technica]。但研究人员此前并不知道是什么触发了分裂成单倍体细胞。在这项发表在《美国国家科学院院刊》[需要订阅]上的研究中，研究人员将小环藻病毒引入细胞培养物，发现二倍体细胞数量骤减，而单倍体细胞数量则增加。这些发现为我们观察微生物的“性生活”提供了一个新的视角——它们不仅是在繁殖，也是在保护自己免受病毒的侵害。
有关有性生殖奇特演变的更多信息，请参阅 DISCOVER 的文章“性的真正肮脏秘密”。
图片：Glynn Gorick 和 Miguel Frada
