候立順

找陽光“飽餐”一頓

最近，生物學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一種能進(jìn)行光合作用的脊椎動物，它名叫斑點(diǎn)鈍口螈。生活在加拿大東南部和美國東部的斑點(diǎn)鈍口螈其實(shí)是蠑螈的一種，斑點(diǎn)鈍口螈和青蛙一樣，都是兩棲動物，但是斑點(diǎn)鈍口螈體形和蜥蜴相似，并長有尾巴。

在斑點(diǎn)鈍口螈的體內(nèi)，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了用于進(jìn)行光合作用的葉綠體，而這些葉綠體正屬于一種藻類。非常有意思的是，其實(shí)科學(xué)家在很多年前就對斑點(diǎn)鈍口螈非常熟悉，而且還知道，它們和這種綠藻有著共生關(guān)系。

斑點(diǎn)鈍口螈棲息在淡水和沼澤地區(qū)，靠皮膚來吸收水分，因此需要潮濕的生活環(huán)境，研究發(fā)育生物學(xué)的科學(xué)家經(jīng)常用斑點(diǎn)鈍口螈來進(jìn)行相關(guān)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)。科學(xué)家一直以為它們只是簡單的、外在的共生關(guān)系，也就是說，兩者只是平等地相互交換產(chǎn)物而已：綠藻進(jìn)行光合作用，呼出氧氣，然后被斑點(diǎn)鈍口螈利用，僅此而已。但事實(shí)證明，科學(xué)家們此前的研究不夠深入、細(xì)致。加拿大的研究人員發(fā)現(xiàn)，兩者并非簡單的外在關(guān)系，事實(shí)是：綠藻已經(jīng)進(jìn)入了斑點(diǎn)鈍口螈體內(nèi)。也就是說，神奇的斑點(diǎn)鈍口螈具有了其他動物們所羨慕的強(qiáng)大功能：它們不需要吃東西了！當(dāng)它們感覺到饑餓后，就趕快找到一個有光線的地方；然后，體內(nèi)的藻類細(xì)胞馬上就可以吸收光能，轉(zhuǎn)變成化學(xué)能。這樣只需一會兒，就足以“飽餐”了一頓。

提起葉綠體，人們常常會把它和植物細(xì)胞聯(lián)系在一起，好像歷來它就是植物細(xì)胞的一部分。上世紀(jì)60年代后期，有幾項(xiàng)突破性研究證明：早期的葉綠體是一種藍(lán)藻，由于偶然的機(jī)會進(jìn)入了原始細(xì)胞。經(jīng)過漫長的適應(yīng)和演變之后，才形成了今天這副模樣。這方面的證據(jù)頗為豐富，其中最主要的一點(diǎn)就是人們發(fā)現(xiàn)：葉綠體有一套獨(dú)立的遺傳系統(tǒng)，它和藍(lán)藻中的DNA系統(tǒng)很相似，而和植物細(xì)胞核中的遺傳系統(tǒng)則相去甚遠(yuǎn)。大概正是有了這種不平凡的來歷，所以直到今天，葉綠體還保留著一定的獨(dú)立性。葉綠體在一些動物的細(xì)胞質(zhì)中，完全有可能無限期地存活下去。想象一下，假如我們能像植物一樣，喝一口水，吸一口氣，再曬曬太陽，肚子就不會再唱空城計了。

沒陽光死路一條

斑點(diǎn)鈍口螈這一壯舉對于人類以及大多數(shù)動物來說純屬異想天開，不過一種了不起的綠葉海蛞蝓也能像斑點(diǎn)鈍口螈一樣進(jìn)行光合作用。

綠葉海蛞蝓是一種軟體動物，分布于從加拿大到佛羅里達(dá)的沿海海域。綠葉海蛞蝓體型嬌小，成年個體體長1～3厘米，沒有貝殼，看上去活像一片葉子，翡翠般鮮綠，與藏身處的海藻天衣無縫地打成一片。它的這種美麗色澤在動物界并不多見，這其實(shí)要?dú)w功于它身體內(nèi)部大量的葉綠體——對，就是那些通常只有植物才擁有的充滿葉綠素的光合作用工廠。

不過，剛出生的綠葉海蛞蝓呈棕色，半透明，身上綴有紅色斑點(diǎn)。在成長過程中，它們貪食藻類，身體的顏色逐漸變?yōu)闈饩G，并保持終生。與此同時，出現(xiàn)了另一種更為奇特的現(xiàn)象：飽餐一頓后，它們可以接連幾個禮拜甚至幾個月不再進(jìn)食！原來，這種綠葉海蛞蝓不但能夠把吃下的綠藻中所含的葉綠體貯存下來，還對其加以利用，使之成為持久的食物來源，它可不是在為應(yīng)付食物匱乏期而儲備口糧。事實(shí)上，這些葉綠體即便在其機(jī)體內(nèi)也能進(jìn)行光合作用，綠葉海蛞蝓正是利用了這一特質(zhì)。

這個過程看上去并不復(fù)雜，可是科學(xué)家們始終困惑不解。葉綠體是一種非常脆弱的細(xì)胞器。當(dāng)人吞下蔬菜后，體內(nèi)消化道的酶會把蔬菜的細(xì)胞分解，這種作用使葉綠體無法以任何形式存留。所以，我們可以無所顧忌地吃下蔬菜沙拉或海帶什么的，不必?fù)?dān)心自己會進(jìn)行光合作用。那么這些綠藻中的葉綠體如何抵御綠葉海蛞蝓的消化液呢？直到今天這仍是一個謎團(tuán)。

有一點(diǎn)可以說明，綠葉海蛞蝓具有一種保存并不損害這種細(xì)胞器的非凡才能。在消化吸收過程中存活下來的葉綠體不斷在綠葉海蛞蝓分枝茂密的腸道內(nèi)累積，并四處移動，直到它的表皮之下。這些葉綠體采集光線，生成碳水化合物。綠葉海蛞蝓吸收了這些物質(zhì)，就再也不用四處覓食啦！它只需留意體內(nèi)微型光合作用工廠的生產(chǎn)，為它們提供充足的陽光即可。

況且，綠葉海蛞蝓的身體也顯然適應(yīng)了這種轉(zhuǎn)變。兩片形如翅膀的偽足將身體拉寬。當(dāng)偽足折起來時，它看上去就像只綠色的鼻涕蟲，體態(tài)修長，頂端兩只觸角；而當(dāng)“兩翼”像太陽能電池板一樣展開時，它的身體便與一片綠葉無異，背上的血管就是它的葉脈！ 由于自己有能力制造有機(jī)物的緣故，所以綠葉海蛞蝓在光照下，即使長時間不吃不喝也毫發(fā)無損。但是，如果不能見到陽光的話，它們只能無奈地枯萎、變黃，最后死亡。

吸收陽光玩倒立

車輪水母也叫倒立水母，之所以會得這個名字，是因?yàn)樗c其他水母不同，總喜歡圓盤在下，觸手向上，倒著游。它們通常分布于西太平洋海域。在太平洋科羅島著名的水母湖，每到中午時分，就能見到水面上浮起密密麻麻的車輪水母，一閃一閃地泛著金光，耀眼而壯觀，那是它們正在暢快淋漓地進(jìn)行日光浴。

車輪水母呈圓盤狀，傘部直徑可以達(dá)到一個盤子那么大。它的水母翼上有車輪狀的圖案，口腕上有8只觸手，像蕾絲花邊一樣散開。它的體內(nèi)寄居著一種單細(xì)胞蟲黃藻。更加令人嘖嘖稱奇的是，車輪水母體內(nèi)的單細(xì)胞蟲黃藻居然能通過母親傳遞給子女，讓下一代自然地具有了進(jìn)行光合作用的能力，這種特性完全像植物一樣。

餓的時候車輪水母就會到有光的地方，然后把觸手翻過來對著太陽，這些藻類便能順利地進(jìn)行光合作用，一會兒就“飽”了。當(dāng)它們要移動時，又會恢復(fù)觸手向下的姿勢。但它們通常很懶，整個白天都會在陽光普照的淺水中沐浴，會大半天一動不動，或者慵懶地、慢吞吞地漂動，其實(shí)它們不動的時候正是在吸收太陽能來補(bǔ)充能量。有時為了獲取更多陽光，它們會聚集到淺灘上，卻在退潮時來不及回到深水中，而被曬成“海蜇干”。除了會利用光合作用的能量之外，車輪水母與其他水母一樣會用觸手上的刺絲胞捕食浮游動物，因?yàn)橛|手上的刺絲胞具有微弱毒性，所以盡量不要碰觸。