除了植物，誰還能進行光合作用？答案可不是植物人�？茖W(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，一些神奇的海洋動物有自己的B計劃――吸收太陽能來補充能量。 　　 　　哈佛藥學(xué)院的學(xué)生Christina Agapakis正在做一項實驗，看看能否將能光合作用的真菌移植入斑馬魚的受精卵里，讓出生的小斑馬魚靠光合作用吸取養(yǎng)分。結(jié)果，長出的小魚還是基本靠食物存活，但它們和真菌都活著，這對于科學(xué)家們是個激勵人的好消息：也許我們有天能造出靠陽光成長的“太陽能魚”，為世界食物儲備提供一條新路。
　　這不是異想天開，實際上，世界上有些動物已經(jīng)能靠光合作用來提供能量了。除了廣為人知的珊瑚外，不少海綿、�？�、水螅等都有這種能力，它們有些甚至已在人類的菜單上存在幾萬年了。
　　動物獲取光合作用的方法有很多。加拿大戴爾豪斯大學(xué)的研究者發(fā)現(xiàn)，雌性斑點真螈能將藻類細胞通過輸卵管傳到卵子中。因此，這些藻類不但在卵子外層寄居，甚至能直接住進發(fā)育中的小真螈細胞內(nèi)。在這些細胞里，消耗能量的線粒體會簇擁著藻類細胞，將它們產(chǎn)生的糖分和氧氣通通吞下。
　　既然與光合藻類共生有這樣的好處，為什么只有少數(shù)動物有這種能力呢？一些研究者認為，這并不是它們不能夠，而是不愿意。
　　首先，要進行光合作用就必須經(jīng)常接觸光；然后要有足夠透明度的身體讓光線可以通過；另外，它得有足夠大的表皮面積來接受光線，像水螅和珊瑚那樣的枝狀體形是最完美的，或者像片葉子一樣扁平也行，比如綠葉海蛞蝓。
　　而這一條就已經(jīng)被很多動物否定了。對被捕獵者來說，長時間暴露在陽光下是非常危險的。不過，有些海蛞蝓只需要一點光線就能存活。另一些海綿擁有光纖般的骨骼，同樣可以傳導(dǎo)光線到體內(nèi)。
　　進行光合作用的第二個條件是體內(nèi)有轉(zhuǎn)化光能的機體。植物靠的是與生俱來的葉綠體，這是動物身上沒有的，它們只能另外想辦法獲取。有些海蛞蝓能通過吃藻類來獲取葉綠素，同時將它們儲存在自己細胞內(nèi)。不過，葉綠體如何抵御海蛞蝓的消化液呢？這至今仍是一個謎團。當我們吃下蔬菜后，消化道的酶很快會把葉綠體細胞分解，不然我們早就變成“植物人”了。而動物也是同樣的道理。因此，這些特殊的動物還具有一種保存并不損害葉綠體細胞器的非凡才能。
　　另外，葉綠體要長期正常運轉(zhuǎn)，還需要許多基因的輔助，而這些基因在被吞下肚時就已經(jīng)跟葉綠體分離了，在動物體內(nèi)也找不到替代品。因此一些動物需要不斷進食藻類，來取代已經(jīng)失效的葉綠體。但有一種強悍的動物用不著――綠葉海蛞蝓，它只要一次吃飽了，就可以在剩下的十個月日子里靠儲存的葉綠體維生。
　　對此，緬因大學(xué)的科學(xué)家們專門進行了研究。他們發(fā)現(xiàn)，讓葉綠體長期工作的方法一是，將整個藻類細胞移植到自己身上，包括植物的細胞核和葉綠體等，可提供這種方便的首推Symbiodinium共生藻，它們?yōu)樯汉�、水螅、水母等都能提供太陽能�?
　　方法二是獲取能夠生成葉綠體的基因，自給自足。研究者們通過放射性跟蹤劑觀察綠葉海蛞蝓后發(fā)現(xiàn)，它不僅偷走了藻類的葉綠體，還弄走了至少一種相關(guān)的psbO基因，它能對光合作用必需的一種蛋白質(zhì)進行編碼。因此，綠葉海蛞蝓不但不用再補吃藻類，還能將這種生成葉綠體的基因傳給自己的后代。只要這些后代吃進了足夠的葉綠體，就能開始光合作用了。在自然界中，這種兩個不同物種間橫向的基因轉(zhuǎn)移是極為罕見的。
　　但天底下沒有免費的午餐，靠光合作用來存活有點像曬日光浴，曬得太多也會壞事兒。首先，長時間的日曬會給動物帶來過高的溫度，還有一定的紫外線損傷，所以很多光合動物都生活在水里。而且，要同時利用光能和捕食來補充能量，動物就得帶著兩套家伙，比如某些�？�，它們的長觸須用來捕獵，短的觸須則用來給寄居的藻類接觸陽光。這些都要求動物們在生活方式和形態(tài)上作出妥協(xié)。比如說，待在光照充足、水質(zhì)清澈、溫度恒定的地方。
　　而且，對于一些運動量大的動物來說，陽光產(chǎn)生的能量到底能發(fā)揮多久作用？光合作用產(chǎn)生的能量有點像“垃圾食品”――主要是糖分。但動物還需要蛋白質(zhì)、維他命和礦物質(zhì)來維持健康，而這些只能通過進食獲得。
　　另外，許多魚類已經(jīng)是靠吃植物和藻類生存的，讓它們變成“太陽能魚”的話，在食物產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟效益上似乎并沒有多大提高，更別提要說服消費者去放心地吃它們了。不過，隨著科技的飛速發(fā)展，這項工作總會有人繼續(xù)的，也許某一天，你只要打開燈就可以喂飽自己的寵物魚了，那不也挺好的？
　　
　　綠葉海蛞蝓
　　Elysia chlorotica
　　這種長得像綠葉的海蛞蝓體形嬌小，一般只有1到3厘米，屬于軟體動物腹足綱。當它們混跡于海中的海藻時，幾乎沒人能分辨出來。其翠綠的色澤主要歸功于它們體內(nèi)大量的葉綠體，這是從它們吃的海藻中偷過來的。這些葉綠體會被儲存在它們的內(nèi)臟細胞和腸道分支上，以此有足夠的面積來接觸陽光，從而繼續(xù)為海蛞蝓轉(zhuǎn)化養(yǎng)分。像葉面般展開的“雙翼”就是綠葉海蛞蝓的太陽能電池板，背上的血管則充當著葉脈。
　　綠葉海蛞蝓剛出生時呈半透明的棕色，綴有紅色斑點。在成長的過程中它會不斷進食藻類，同時綠色漸漸加深。其他海蛞蝓吸取的葉綠體只能工作幾天或幾周，而成年綠葉海蛞蝓一旦吃飽了，就能在剩下的十個月生命中不再進食，逍遙自在地靠吃陽光飽。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。
　　
　　阿克爾扁形蟲
　　Acoel flatworms
　　這堆白色珊瑚上覆蓋的一片片棕黃色東西，叫做阿克爾扁形蟲。它們落葉般的色澤來自于其細胞內(nèi)含有的共生水藻。這種體內(nèi)水藻一邊進行光合作用，一邊為自己和宿主提供能量。這類能進行光合作用的扁形蟲還有很多，比如亮綠色的Symsagittifera roscoffensis扁形蟲，在英法兩國的海灘上，經(jīng)常能見到它們成片成片地躺在沙灘上，看上去就像是海藻。
　　另外，還有一種銹褐色扁形蟲Convolutriloba retrogemma，它們經(jīng)常被當成水族館里的觀賞動物。
　　
　　斑點真螈
　　Spotted salamander
　　科學(xué)家們很久以前就知道，藻類可以附著在某些兩棲動物卵的果凍狀外層上，兩者共同生存。藻類專門吃卵胚胎的廢棄物，同時又為卵胚胎提供氧氣。
　　如今他們有了更進一步的發(fā)現(xiàn)：在發(fā)育完全的斑點蠑螈胚胎體內(nèi)，可以直接生存一種單細胞藻類。這種奇特的藻類學(xué)名為Oophila amblystomatis，它通過光合作用，為房東提供著食物和能量。而這也是世界上首例脊椎動物細胞和藻類共生的實例。
　　
　　倒立水母
　　Upside-down jellyfish
　　倒立水母也叫車輪水母，屬于一種叫做“仙后”的海洋群體。之所以會得這個名字，是因為它總喜歡底朝天地躺在淺海灘或紅樹林的沼澤上。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倒立水母，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行日光浴。
　　倒立水母呈圓盤狀，傘部直徑可以達到一個盤子那么大。它的水母翼上有車輪狀的圖案，口?上有8只觸手，像蕾絲花邊一樣散開。它的體內(nèi)寄居著一種單細胞蟲黃藻。只要觸手翻過來對著太陽，這些藻類便能順利地進行光合作用，同時為水母提供養(yǎng)分。當它們要移動時，又會恢復(fù)觸手向下的姿勢。但它們通常很懶，會大半天一動不動。
　　
　　綠色水螅
　　Green hydras
　　綠色水螅在江河湖泊中是很常見的，它們身上的綠色來源于身上寄生的一種單細胞綠藻。
　　這種叫Chlorella的小球藻離開了自己的宿主就無法生存，因此它跟綠色水�？芍^同生共死。當水螅的細胞生長時，寄居的小球藻細胞會同時進行分裂。當水螅有性繁殖，而不是通常的出芽式無性繁殖時，這種藻類的細胞甚至?xí)�通過它的卵子一同被傳遞給下一代。
　　
　　巨人蚌
　　Giant clam
　　巨人蚌是蚌類家族里體形最大的，長度可達1米，重250公斤，生長速度也是蚌里的佼佼者。它們有很多成員，圖上這種叫做Tridacna maxima硨磲，通常分布于印度-西太平洋熱帶海洋。它們的能量更多來源于光合作用而不是過濾捕食。在白天，巨人蚌總是把波浪形的厚殼大大張開，伸展出自己的套膜，以便盡可能多地吸收陽光。這些套膜有藍、粉紅、翠綠、棕紅等鮮艷色彩和各種花紋，因為上面布滿了住著共生藻的細管。這些細管其實是巨人蚌內(nèi)臟系統(tǒng)的延伸部分，只有住著共生藻時它們才會長出來。
　　
　　帆水母
　　By-the-wind sailor
　　帆水母是水母的親戚，屬于水螅蟲綱管水母目。這是一種富有探險精神的動物，它們長著一張充氣的帆狀浮囊，經(jīng)常借著海風在海面上到處漂浮，有時甚至能組成寬達100公里的群落。如果它們被熱帶地區(qū)的暴風雨沖到海灘上，你一次可能會撿到上百萬只。
　　在漂游的同時，帆水母會垂下長著刺細胞的觸手捕食身邊的海洋小動物。而每一只帆水母也是一片小小的殖民地，上面寄居著許多斯克里普藻共生體，為它提供養(yǎng)分。
　　
　　巨桶海綿
　　Giant barrel sponge
　　在加勒比海潛過水的人應(yīng)該會對巨桶海綿感到很親切，它們是那里的常住居民。它們學(xué)名為Xestopongia muta，看起來就像海里長的一棵棵大樹，樹干粗的能容下一名潛水員。巨桶海綿細胞內(nèi)寄居著許多藍綠藻原核生物。一旦海綿失去了這些共生藻，就會像珊瑚一般漂白脫色，這對于一些海綿來說是周期性的事。其實，巨桶海綿里還住著許多其他共生體，包括不會光合作用的真菌和細菌。一些海綿長著硅質(zhì)骨骼，它的作用就像光纖一樣，可以將陽光導(dǎo)入體內(nèi)的深層細胞中。
　　
　　溝迎風�？�
　　Snakelocks anemone
　　溝迎風�？麑儆谇荒c動物門珊瑚蟲綱，它們種類繁多，觸須中住著共生藻，會隨著光線變化和共生藻的不同而改變顏色。它們分布在大西洋東海岸，從地中海一直到英國都能見到。它們特別喜歡住在長滿海膽和藻類的巖縫中。許多溝迎風�？�依靠一種叫Symbiodinium的共生藻獲取太陽能，而有些�？�身上能同時容納Symbiodinium和蟲綠藻兩種。
　　
　　獅子魚
　　Lionfish
　　獅子魚屬于?形目圓鰭魚科，它們的體形和生活方式簡直就是專為光合作用打造的。這種魚的胸鰭和背鰭長著長長的鰭條和刺棘，在陽光下絢麗斑斕，像是京劇演員背后威風凜凜的護旗，這能讓它們的魚鰭最大限度地接觸陽光。它們總是在白天活動，晚上則靜靜地懸在水中或是緩慢游動，一邊用鰭條來圍捕獵物。
　　這種魚也叫蓑?，通常分布于印度洋及太平洋珊瑚礁海域。如果你想伸手逗弄一下它，最好打消這愚蠢的念頭。這蛇蝎美人的鰭條上布滿了毒腺和毒針，連薄點的手套都能刺破。不小心被它親吻了的話，神經(jīng)毒素會引起劇烈的疼痛、腫脹，甚至是抽搐和死亡。
　　

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