可進行光合作用的脊椎動物

coverme 2017-05-04

展開全文

雖然黃斑蠑螈在外表上看起來與普通壁虎啥的沒什么區(qū)別，但是這種生物的胚胎能夠直接利用太陽能,，就像一塊太陽能發(fā)電的硅板,。他們細胞內(nèi)的藻類能夠通過光合作用產(chǎn)生氧氣和碳水化合物，從而提供養(yǎng)分,。而這種光合作用在以往的《自然》課本上被描述為植物的生存方式,，而能夠進行光合作用的動物，呃,，終于被發(fā)現(xiàn)了(雖然之前也發(fā)現(xiàn)部分海參,，蚜蟲和黃蜂也具備類似功能方式，這次的個頭大了不少),。這種構(gòu)造不禁讓我想起遠古時代首次吞下線粒體的巨噬細胞,，成為了現(xiàn)代動物功能機制。
可進行光合作用的脊椎動物-黃斑蠑螈
黃斑蠑螈(Ambystoma maculatum)是首例被發(fā)現(xiàn)能夠利用光合作用進行供能的脊椎動物,。要知道這可不是什么好技術(shù),，植物無需復(fù)雜的移動和器官功能，而這種代謝手段對動物而言相對低效,；而優(yōu)點就是可以空手套白狼吧,，真不知道懶癌晚期的人類擁有這種牛逼的技能之后會眨眼。

神秘的綠色

從其名字就能看出來,，他們其實還是很普通的,，并不是和大多數(shù)植物一樣擁有綠色的外表，一點也不清蒸啊,。蠑螈如其名,，黑色的身體點綴著一些黃色的斑點，就像吃完玉米油沒消化拉出啦的臭臭,。這種生物懶散的生活在北美,，處于胚胎期的蠑螈會利用光合作用進行功能。這一神技的獲取要追溯到他們的一生,，就像大多數(shù)來到拉斯維加斯的人們一樣,，荷爾蒙分泌旺盛的巨槍和巨乳匯集在泳池邊吸引交配的潛在對象。黃斑蠑螈也喜歡在濕潤的池塘中尋找配偶進行交配,，細心的黃斑屎條會尋找沒有什么魚類的池子產(chǎn)卵,，否則就是送魚糧了。

而在自然環(huán)境下,，如果一汪絕望的死水沒有半條魚,，那么基本上這里的水中氧氣含量也是極低的,，不照太陽跟不呼吸還是兩碼事的。然后,，玉米屎條們就逆天改命,，利用基因和雜交技術(shù)，在胚胎中移植了一些藻類來進行氧氣生成,。這讓我不得不再次驚嘆造物的神奇,。

在之前,，我們也發(fā)現(xiàn)過類似的共生系統(tǒng)--雞蛋&藻類,，他們就會變成綠毛蛋。最近來自達爾豪斯大學(xué)的研究人員在觀察黃斑蠑螈的胚胎發(fā)育過程中發(fā)現(xiàn)了這一有趣的現(xiàn)象：在發(fā)育過程中他們的胚胎內(nèi)部會有一些綠藻,，使得整個胚胎呈現(xiàn)出綠色,，這并不是老王造成的，所以真相就是他們是融合的綠藻的變種蠑螈,。

共生關(guān)系

可進行光合作用的脊椎動物-黃斑蠑螈
在胚胎的神經(jīng)系統(tǒng)開始發(fā)育滯后,，藻類才會進入細胞內(nèi)部。通過延時相機捕獲的圖像,，可以看到這些綠色的小泡泡,，發(fā)育中的胚胎會釋放富氮的廢料，這對藻類而言就是恰好的養(yǎng)料,。而藻類通常附著在胚胎細胞的線粒體附近,，這是動物細胞的生物引擎，他們消耗氧氣和糖類產(chǎn)生能量,。附著于附近的藻類通過光合作用為線粒體提供所需的氧氣和碳水化合物,，簡直就是擁有混合雙動力的油電車引擎。

而在雌性蠑螈的輸卵管中也發(fā)現(xiàn)了這種藻類,，蠑螈媽媽會在產(chǎn)卵的同時,，甚至在交配過程中就被藻類混合“感染”了。綠藻--蠑螈界老王,，或成最大贏家,，

超能

之前光合作用共生系統(tǒng)被認為是無法在高等生命體內(nèi)存在的，這歸因于我們擁有一套極其復(fù)雜和完善的免疫系統(tǒng),，類似的對等共生細胞將會被當(dāng)作外來入侵者給消滅掉,。而黃斑蠑螈體內(nèi)的這一發(fā)現(xiàn)徹底打破原有思維固化的框架，特別是脊椎動物細胞內(nèi)共生環(huán)境的中,。而黃斑蠑螈可能擁有更為靈活的免疫系統(tǒng)控制策略,，使得在胚胎階段(神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育后)具備關(guān)閉免疫系統(tǒng)或者產(chǎn)生類似白名單策略的方式，使得藻類進入細胞內(nèi),，而具體的細節(jié)還未被我們說認知和掌握,。

正如前文所述,，光合動物十分罕見，而所有已知的均為非脊椎動物,。其余雖然也能利用不同的方式利用太陽能,，但是都基本利用體內(nèi)的微型藻類和藍藻的光合作用。翠海蛞蝓(emerald green sea slug)就已經(jīng)將葉綠體的轉(zhuǎn)錄方式固化到自己的基因中了,。而在沒有食物的情況下,，他能夠通過光合作用生存9個月左右。豌豆長管蚜(Acyrthosiphon pisum)擁有一種能夠產(chǎn)生類胡蘿卜素的基因片,，東方胡蜂則能夠產(chǎn)生電流,，他們的黃蝶呤能夠吸收太陽轉(zhuǎn)化成電流，只是效率要低于我們的太陽能電板而已,。
可進行光合作用的脊椎動物-黃斑蠑螈
雖然這種脊椎動物細胞內(nèi)的共生環(huán)境仍然被稱為共生,，這讓我很疑惑對生物體的界定方式。近年來,，不少生物學(xué)研究開始將我們體內(nèi)的微生物群落與人體協(xié)同作為一個共生體進行研究,，比如人體冷凍恢復(fù)如何恢復(fù)原先的微生物群落等，我想生物界正潛伏著一股變遷的巨大暗涌,。