动物为什么没有细胞壁？

John

今天上生物课突然想到的 特别好奇
原文地址：https://www.zhihu.com/question/40473963

感恩由您

生物课一定学过渗透压实验了？细胞液溶解着大量成分，糖，无机盐，氨基酸，蛋白质等等，淡水环境下浓度远高于外界，植物细胞吸水膨胀，没有细胞壁约束，最后会涨破的。
动物体内有稳定的内环境，血液、组织液和细胞内部渗透压基本近似，细胞没有吸水涨破的危险。不需要细胞壁了，省下来的能量干啥都好。部分必须与外界接触的细胞（比如表皮）可以安排更专业的结构（比如角质层）来应对。
植物细胞壁以外还有支撑结构形态、构建导管等作用。动物需要运动，就分化出专业结构来完成，比如血管、食道、消化道的导管，肌肉、骨骼、结蹄组织的支撑与保护等等。

检验医师

我来写个太长不看版：
动物细胞表面其实也有类似的复杂糖蛋白、大糖链结构，但是不如植物细胞的纤维素糖壁那样有明显的光学效果，也不像原核生物和真菌等表面的蛋白聚糖类型那样容易被特殊染色。所以早期的定义细胞壁的时候，先驱们在显微镜下看过以后，就没有把动物细胞表面的结构定义进细胞壁的概念里。
另外 @五莲花开 所述对动物的分类也是一个问题，一些具有植物细胞壁类型细胞壁结构的生物同时也具有动物的特征。



植物细胞壁



原核生物细胞壁



真菌细胞壁



动物细胞表面

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感恩由您

哈哈 这个问题很有深度。是一个直击生物学灵魂深处的问题。
生物分类学一直在随着生物知识的丰富不停改变，例如蓝绿藻被更名为蓝细菌，白蚁被认定是一种蟑螂。
动物植物这两个大的分类层级不曾遭到强烈的质疑，然而分类学天空中还是漂着一些小乌云的。分类学家为了不形成风暴于是决定手工擦除这些乌云。植物分类学动作比较快，他们把自己分类理论中解释不了的通通开除出植物界，表现形式为出版分类学著作的时候不收录某些生物。如果说他们把原核生物和真菌开除还能引起部分共鸣，那他们开除某些藻类这种行为就有点奇怪了。
他们为什么要开除部分藻类的植物户籍呢？因为这些藻类有点像动物。例如裸藻，也叫做眼虫，单细胞生物，没有细胞壁，具有叶绿素，可以自养。同时也有鞭毛能够四处运动。



裸藻示意图

接下来介绍的这个物种曾经挑战动物是否具有细胞壁的概念。它被广泛地称为甲藻，这明显是植物名称。由于其鞭毛构造能够游泳，所以也曾一度被分类为动物。



甲藻示意图

甲藻，单细胞生物，又被称为双鞭毛虫。大部分具有铠甲一样的细胞壁，含有叶绿素和多种类胡萝卜素，能够自养。因此一开始被认为是植物。甲藻具有1-3根鞭毛。通常情况下是两根，一根向后的长鞭毛，另一根被称为侧生毛.。鞭毛从细胞外壁的鞭毛孔中出露。侧生鞭毛螺旋挥舞提供了大部分推进力。长鞭毛主要作为舵，很少提供推进力。
1981年的时候，分类学家汤玛斯·卡弗利尔-史密斯（Thomas Cavalier-Smith）对此类生物的分类比较懵逼，于是他看了一下这几位的造型，又考虑了一下生物进化史（如果他真的懂的话）。他最终决定，你们都叫色藻（Chromista）好了。以此来归类红藻和双鞭毛虫及其后代。这个分类眼光非常独到以致于引起了极大的争议（如果不是谩骂的话）。
在此之后对于甲藻的生理学研究也在继续深入。很多科学家都发现纯自养型甲藻很少。甲藻可以依靠异养的方式生活。
一份1997年发表的研究报告[1]帮我们翔实地展示了一种甲藻的捕食方式



柏林拟多甲藻捕食受伤的线虫 来源：附注1

1、 柏林拟多甲藻腹部靠近一个受伤线虫         2、释放捕捉丝
3、摄食管吸食（由于压力作用细胞上体部变形）  4、离开被摄食的线虫（捕捉丝仍有残留）
甚至还附上了视频截图


接下来又有科学家发现了甲藻另外的异养方式，用一个笼式结构来捕食。甚至甲藻可以利用鞭毛在局部区域制造水流来捕食细菌。
这一切都说明甲藻有动物的特征。运动、异养。
后来到了2005年，分类学家终于受不了了，于是他们决定让这些长着鞭毛的藻类通通叫做囊泡藻（Chromalveolata）好了。虽然在第二年就被骂翻了[2]。不过这时候的分类学者已经变得聪明起来，他们用最高层级的分类级别“界”把所有带鞭毛的藻类都归类了进来，并且囊括了更多的物种进来，甚至把纤毛虫（代表生物草履虫）和卵菌门（水霉）也给归类进来。这种机智的做法让人们很难（或者懒得）指责他们，人们只能吐槽这个“界”分类下的生物差异还真大。
所以你看到了，动物没有细胞壁是因为分类学家把带有细胞壁的开除了而已。
生物分类学受到了社会文化和自身学科发现不足的双重影响。不仅给学术界自身，也给公众带来了困扰。例如最近他们喜欢炒作海带不再归类于植物了，而他们却不太敢公开承认其实动物分类界早在十几年前就把草履虫也给开除了。
从生物生理和生物进化的角度上来看。某些藻类可能是动物和植物的共同祖先。维持了细胞壁的藻类最终登陆进化成各种植物。部分原始藻类与海洋中的细菌发生了一些内共生效应，最终丢失了细胞壁，从而使得动物细胞的进化产生了更多的可能，也就进化出动物。而上文中描述的这些带有鞭毛的藻类可能证实了这个猜想。然而现实情况却是，它们独特的生理机制使得它们在分类学的地位如此尴尬，还带歪了其他的已知物种分类。
<hr/>没想到我一个知乎小透明被某个网站的几百万粉大V给单独挂了起来，然后引发了群嘲。不过还是有几位持持平观点的朋友。为了表示我对自己回答的负责以及对这些朋友的感谢。我决定将这个回答扩展一下，我既然敢用调侃的语气行文，就不怕分类学的朋友们用任何一种分类学方式来挑战这个回答，因为无论是用传统方式还是分子层面系统发生的方式来看待，这个所谓的色藻界或者囊泡藻界都有很大的问题。学界目前已经积累了非常多的生理研究资料和分子层面的研究报告，使得即便是最资深的分类学者在这个分类前都不敢随意发言，详细原因见后文。
首先回顾一下原文，我以形态奇特的鞭毛藻为例，它们的确是让生物分类学最头疼的物种。从它们被发现之初同时被归类于植物和动物两界讲起，然后讲到他们又逐渐被植物动物两界双双开除。然后有趣的事情发生了。
1981年这些鞭毛藻被分类为色藻界（Chromista）。这个分类方法在国内并不被广泛认可，所以中文译名非常多，比较知名的有这几个——杂色生物界、假菌界、色虫界和藻界。从这些名字我们就可以看出来它们并不具备明显相同的生理特征。色藻界的物种有的具备叶绿素，有的没有，甚至具备叶绿素的那些还可以分为自养和混养。这在1980年代明显是不能被接受的，毕竟植物和动物的分类里大多数物种都有明显的相同特征。



卵菌 来源：wikimedia

也就是上文提及的水霉，色藻界-囊泡藻界成员，不含叶绿素，无法进行光合作用，腐生或者寄生。形态结构见图。
这次着重介绍一下隐藻，跟水霉同一界的。至于2005年也被加进来的草履虫就不用展示了，全国人民都认识草履虫。



隐藻细胞结构示意图 来源：wikimedia

隐藻也是一种很常见的水生藻类，一开始也是因为具备叶绿素和鞭毛同时被归类为植物和动物。解释一下14对应的是线粒体，18对应的是叶绿素内质网结合体。后来同样因为奇特的鞭毛藻形态被归类为色藻界，然后顺位进入囊泡藻界。
然而事情在2015之后又发生了剧烈变化，颠覆三观那种。
首先介绍一下现代分类学手法——分子层面的系统发生学，通过测定DNA和某些RNA来判断物种发生顺序。之前我没有提及是因为做这个的比做传统分类的还要乱，新兴学科中的新兴学科，四组人做出四组完全不同的结果，还都被发表了出来。我一开始选择不采信也不展示他们，后来评论中有个蓝勾勾非要强词一下，我只好把这些神奇的作品展示一下。



四个研究团队的神作 来源：https://www.zhihu.com/question/308905782/answer/613673151

顺便把这四篇文献引用一下，无聊的时候可以看一下他们是怎样做到不约而同连一组相同数据都搞不出来的。
直接扔链接好了，从左往右第一篇[3]，第二篇[4]，第三篇[5]，第四篇[6]，第一篇发表于2015年12月，第二篇发表于2016年1月，第三篇2018年11月，第四篇2019年1月。
上一次这么壮观我记得还是2001年9月份，相差一天出版的nature和science发表了对不同鲸鱼祖先化石的研究，然后得出了一致的结论——鲸鱼是偶蹄目。
结果到了这里，哇塞，你们好棒棒，每个人都有自己不同的想法吼，然后看完扔垃圾桶。
不要怪我用调侃的语气写文章，我实在想不出来还有什么能用的语气来表达我对他们的感受。所以原文只采用了一些长期流传下来的固定思维，尽量介绍历史以免纠纷。
虽然这些对相同物种的研究得到的结果天差地别，但还是能给我们一点启发，隐藻好像被确认是泛植物了。又被从囊泡藻界中拖出来给塞进其他的分类里去了。但是我也不知道以后会怎样。
不知道这些分类学家知不知道。
最后，分类学的系统发生研究其实不仅仅靠分子层面，生理研究也是非常重要的，他们目前认为所有动物都起源于类似领鞭毛虫的生物。



领鞭毛虫示意图 来源：wikimedia

这也是我为什么能直接找到分类学的漏洞，拿鞭毛藻举例的原因。就像目前大多数人普遍只认同地球有五次大灭绝，事实上在寒武纪之前应该还有很多次，只是我们没有足够多的化石证据罢了。在生物进化史上，领鞭毛虫是怎样进化而来的依旧不清楚，所以从后往前推的分类学要一直不停地改变各种生物的分类。而从生物进化这种由前及后的角度来看，事情则是另外一番光景。
我认为这个领鞭毛虫极大程度上可能与鞭毛藻有关，鞭毛藻可能是动物的祖先。
而对于甲藻的分类，我想分类学家应该不会把它像把隐藻搞回泛植物那样搞回泛动物。所以，动物还是没有细胞壁。

同花顺

题主提到细胞壁的问题，广义上来说就是问动物和植物细胞的细胞壁问题，我觉得可以从以下几个方面来看。
1.细胞壁的具有很高的机械强度来保持植物细胞的结构，而动物细胞的是利用细胞外基质来帮助去维持结构的，植物是没有细胞外基质的，它很低级，或者说它的细胞壁就是它的细胞外基质。细胞外基质是细胞分泌出来的蛋白，糖类成分，既保证了大量细胞有序排列，也因为特殊受体发挥着特定生物学功能。很神奇的一个东西。英文里简称ECM，这么高端的东西比细胞壁好多了。
2.更高级的动物有很多种的细胞来组成，一般来说可以分为四类，两百多种。这么多种的细胞都是由单个受精卵细胞发育分化而来的。很显然，没有细胞壁，细胞膜让动物细胞更加的灵活，更加容易分化成各种细胞，这应该是大自然的进化选择吧。如果有细胞壁来阻挡动物细胞，势必会影响其增殖分化的效率。
3.动物细胞其实不是永生的，它经过不断代谢有着自己的生命周期，也就是说细胞一段时间就要死亡然后被新生细胞替代。动物体内没有降解细胞壁的酶，而且细胞壁本身坚固的结构导致其很难降解掉，不利于细胞的更新换代。
手机打字不容易，先写这么多，有机会再更新。

队长是我

百度了一下有这种答案
动物细胞没有细胞壁,这是动物细胞区别于植物、真菌和细菌细胞的重要特点.要知道细胞壁是植物、真菌和细菌细胞外围的一层坚硬的厚壁,其作用之一是维持细胞的形态、增强细胞的机械强度.植物因为有细胞壁,所以才能保持相对稳定的外部形态.而动物就是因为没有细胞壁,身体能自由运动,所以才被称之为动物.如果动物细胞出现细胞壁,那么动物的身体将不能自由运动,动物也会变成植物
可是如果动物有细胞壁会怎么样呢
经过一系列的查找资料
我觉得动物没有细胞壁是因为在生物慢慢发展的过程中对于环境的适应不同而慢慢进化 虽然失去了细胞壁但是细胞膜起到了保护细胞结构的作用 使动物能自由活动而且维持一定形态