纤毛虫类有钟虫的机械感受、习惯化与行为可塑性

单细胞生物尽管缺乏神经元或神经系统，却能够感知、整合并响应环境线索。若干物种，尤其是纤毛虫，具备通常与多细胞动物相关的适应性行为。海洋生态系统中的重要组成部分是称为钟虫类的浮游纤毛虫，它们以微生物为食，同时又作为更大捕食者的猎物。在自然环境中，它们会游动、摄食、捕猎并构建精致的壳体，同时还会因与其他生物及其所处环境的相互作用而经历各种机械性和流动性扰动。在本研究中，我们利用时间上可控的触碰和振动刺激，在单细胞分辨率下研究了钟虫类的机械感觉响应。对纤毛带的局部触碰刺激会触发定型化的纤毛反转和摆动频率升高，而强振动刺激则会引发快速的全细胞收缩。重复刺激会导致响应概率逐渐下降，这种下降取决于刺激频率；若停止刺激，则可发生自发恢复。我们的研究揭示了钟虫类中一种新型的、与纤毛相关的对机械刺激的习惯化响应形式，它不同于此前在其他原生生物中报道的收缩性全身响应。结果表明，运动性与感觉反馈如何紧密耦合，以协调单细胞生物中的细胞信息处理以及机械感觉响应的层级结构。

k.y.wan2{at}exeter.ac.uk

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摘要

尽管缺乏神经元或神经系统，单细胞生物仍能够感知、整合并响应环境线索。若干物种，尤其是纤毛虫，具备通常与多细胞动物相关的适应性行为。海洋生态系统中的重要组成部分是被称为钟虫类的浮游纤毛虫，它们以微生物为食，同时也是更大型捕食者的猎物。在自然环境中，它们游动、摄食、捕猎并构建精美的壳室，同时会因与其他生物及其所处环境的相遇而经历多种机械性和流动性扰动。在持有人为作者/资助方，其已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。 本作品依据 CC-BY 4.0 国际许可协议 公开提供。

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发布于 2026 年 7 月 17 日。 下载 PDF 补充材料 电子邮件

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Hannah Laeverenz-Schlogelhofer ， Kirsty Y Wan

bioRxiv 2026.07.17.739191； doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.17.739191

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钟虫类纤毛虫中的机械感觉、习惯化与行为可塑性

Hannah Laeverenz-Schlogelhofer ， Kirsty Y Wan

bioRxiv 2026.07.17.739191； doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.17.739191

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.17.739191v1?rss=1

🏷️ 纤毛虫 机械感受 习惯化 行为可塑性 单细胞行为