如果您問什么生物結(jié)構(gòu)最不像自然進化的，那應(yīng)該就是細菌的鞭毛馬達。

大部分細菌都可以在需要的時候長出鞭毛，然后通過旋轉(zhuǎn)鞭毛來移動自己，以便尋找食物和躲避危險。

但是鞭毛的基座有一個生物界最不尋常的結(jié)構(gòu)，正是它驅(qū)動了鞭毛旋轉(zhuǎn)。

因為這個納米級基體像機械馬達一樣工作，因此被稱為鞭毛馬達。

圖：鞭毛馬達的結(jié)構(gòu)

鞭毛馬達無論是能量效率，還是運行能力都秒殺所有人類制造的機械馬達。

它由一組蛋白質(zhì)構(gòu)成，包括幾個用于固定和支撐鞭毛的環(huán)，以及轉(zhuǎn)子和定子等常規(guī)馬達的結(jié)構(gòu)。

鞭毛馬達由質(zhì)子動力驅(qū)動，質(zhì)子動力是一個比較新的概念，它的原理就是細胞通過新陳代謝產(chǎn)生濃度梯度，質(zhì)子天然會從濃度高的區(qū)域通過細胞膜轉(zhuǎn)向低濃度區(qū)域，而質(zhì)子跨膜過程會經(jīng)歷勢能轉(zhuǎn)化，生物可以利用這個制造ATP。

圖：鞭毛馬達質(zhì)子動力示意圖

對于鞭毛馬達而言，定子結(jié)構(gòu)負(fù)責(zé)將質(zhì)子輸送過膜，這個過程中產(chǎn)生的力矩使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)（大多細菌輸送的是氫離子，有一些則輸送納離子），并帶動鞭毛。

轉(zhuǎn)子本身的轉(zhuǎn)速可以達到每分鐘6000至100000次，但如果鞭毛上擁有鞭毛絲的話會大大降低鞭毛的實際轉(zhuǎn)速。

也正因為它轉(zhuǎn)速非常快，所以細菌的移動速度實際上非常快，每秒能達到 60個體長（也就是身體長度的60倍），作為對比，獵豹的最快速度是每秒25個體長。

它不僅速度極快，它的調(diào)整方向也相當(dāng)快，只要轉(zhuǎn)子上一種蛋白質(zhì)略有變化，轉(zhuǎn)向就瞬間發(fā)生改變。

鞭毛馬達是一個相當(dāng)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，它只有當(dāng)所有這些蛋白質(zhì)都到位時才能運行，所以一些人認(rèn)為生物不可能通過進化獲得這種結(jié)構(gòu)，它甚至已經(jīng)成為創(chuàng)造論者的“吉祥物”。

但自然界就是這么神奇，不僅創(chuàng)造了鞭毛馬達，而且這種結(jié)構(gòu)還在生物中多次獨立出現(xiàn)。

比如現(xiàn)在的古菌類，它們也擁有鞭毛馬達，而且與細菌的鞭毛馬達物理結(jié)構(gòu)相似。

以前科學(xué)家認(rèn)為古菌和細菌的鞭毛馬達是共同起源的，但事實證明，這只是趨同進化的結(jié)果而已。

古菌的鞭毛馬達與細菌的由眾多不同，最明顯的就是它不是質(zhì)子動力，而是依賴ATP。