“吞食阳光”动物

时间:2022-09-20 08:53:57

“吞食阳光”动物

能进行光合作用的无脊椎动物

事实上,大自然中有很多神奇的动物们,它们可以进行光合作用,比如绿叶海蜗牛、狮子鱼、某些水母、海葵、巨蛤等无脊椎动物。

绿叶海蜗牛能从吞食的藻类中获取叶绿体,并将这些叶绿体储存在它的内脏细胞里,因此它 的身子呈现出一种独特的绿色,就像植物的叶片一样。绿叶海蜗牛可以将叶绿体在自己的体内保存长达数月之久,如果一个成年海蜗牛体内的叶绿体数量达到饱和,它就可以在长达10个月的时间内不用进食,完全依赖光合作用存活。

而狮子鱼拥有独特的身体结构,非常适合进行光合作用。狮子鱼的鱼鳍非常大,伸展性很好,这样会让它的光照面积达到最大。有趣的是,狮子鱼在整个白天都会在阳光普照的浅水中沐浴,它们在水中一动不动,或者慵懒地、慢吞吞地漂动,其实它们不动的时候正是在不停地“吃东西”——吞食阳光。

另外,一些裸鳃类动物,也进化出了光合作用的能力,大多数都是和某些藻类形成共生关系。这些动物非常神奇,一般会从它们食用的珊瑚和海葵中获取藻类,并从中获得自身所需的叶绿体。更加令人啧啧称奇的是,这类动物体内的藻类居然能通过母亲传递给子女,让下一代自然地具有了进行光合作用的能力,这种特性完全就像植物一样。

能进行光合作用的脊椎动物

长久以来,科学家们都认为只有植物及少数无脊椎动物才能通过光合作用直接从太阳光中获取能量。那么,已经进化到高级阶段的脊椎动物们还能进行光合作用吗?

最近,加拿大的生物学家们发现了一种能进行光合作用的脊椎动物,它名叫斑点钝口螈。斑点钝口螈其实是蝾螈的一种,而蝾螈是两栖动物,与青蛙不同的是,它们长有尾巴,体形和蜥蜴相似。它们栖息在淡水和沼泽地区,靠皮肤来吸收水分,因此需要潮湿的生活环境,研究发育生物学的科学家经常用蝾螈来进行相关的科学实验。

科学家研究发现,斑点钝口螈之所以能进行光合作用,是因为一种藻类进入了它的体内。在斑点钝口螈的体内,科学家们发现了用于进行光合作用的叶绿体,而这些叶绿体正属于这种藻类。非常有意思的是,其实我们在很多年前就对斑点钝口螈非常熟悉,而且还知道,它们和这种绿藻有着共生关系。但是,科学家一直以为它们只是简单的、外在的共生关系,也就是说,两者只是平等地相互交换产物而已:绿藻进行光合作用,呼出氧气,然后被斑点钝口螈利用,仅此而已。但事实证明,科学家们此前的研究不够深入、细致。加拿大的研究人员发现,两者并非简单的外在关系,事实是:绿藻已经进入了斑点钝口螈体内,也就是说,这个神奇的脊椎动物具备了进行光合作用的能力。

这是一个非常有趣的场景。想象一下,一个藻类细胞无意间进入了斑点钝口螈体内,从此在这里“安营扎寨”,生生不息了。如此一来,这些斑点钝口螈具有了其他动物们所羡慕的强大功能:它们不需要吃东西了!当它们感觉到饥饿后,就赶快找到一个有光线的地方;然后,体内的藻类细胞马上就可以吸收光能,转变成化学能。这样待上一会儿,就相当于“饱餐”了一顿。

斑点钝口螈是科学家迄今发现的第一个能进行光合作用的脊椎动物。当然,生命界无奇不有,我们完全有可能在以后发现更多的像斑点钝口螈这样的能“吞食阳光”的脊椎动物。

人类能否进行光合作用

读到这里,会联想的同学肯定在思考这样的问题了:如果这样的话,我们能不能想办法将这些藻类细胞转移到人或者其他动物体内呢?这样的话,我们就能像斑点钝口螈一样,饿的时候就到有光的地方,一会儿就“饱”了,这样就能节省大量的粮食。这个想法看上去好像可行,但是,有个问题需要注意,脊椎动物都有着非常完善的免疫系统和强大的保护功能,能够很快消灭进入细胞内的外来生物物质。比如,当有藻类细胞进入人体后,人体免疫系统会马上“识别”出这些细胞不属于人体,而是外来“入侵”的敌人,于是,它会立即“消灭”这些细胞。所以,一般的动物体内和人体内是不会有活着的藻类细胞的。

那么,斑点钝口螈细胞内的藻类是如何存活下来的呢?为什么它们没有被斑点钝口螈的免疫系统发现并消灭掉呢?这些问题,科学家至今还没有研究清楚。假以时日,我们一定能够发现其中的奥妙,或许就能实现人类进行光合作用的梦想。

(舒 凯)

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