植物基因“養活”海蝸牛

九月菊

最近,英國《新科學家》雜志評出了最激動人心的十大基因話題。名列首位的,是一種生得風情萬種、姿容千嬌百媚的海洋生物——海蝸牛。

海蝸牛是陸地蝸牛的“遠房親戚”,屬裸腮亞目海棲腹足綱,以身體色彩繽紛而聞名遐邇,素有“最艷麗動物”之美譽。它們的兄弟姐妹,有的妖冶絢爛,有的性感華美,有的五光十色,以致初次看到海蝸牛的人,總會情不自禁地聯想起《紅樓夢》中的林黛玉,楚楚動人卻又嬌弱可憐:在危機四伏的大海里,海蝸牛沒有足夠的力量與海潮抗衡,只能隨波逐流,過著飄萍般無依無靠的流浪生活。但事實上,這種認識是極為偏謬的。在林林總總的海洋生物中,海蝸牛并非弱者,甚至在很多時候,它們還會激發出無比強大的戰斗力!

美國緬因州大學生物學家詹姆斯·曼哈特博士,曾在巴西東部海岸追蹤調查海蝸牛的生存狀況時遇到過這樣的情景:一天傍晚,距離海岸大約50米的淺海處突然飄來數百片奇形怪狀的“樹葉”。放眼看去,正是成群結隊的海蝸牛。那一刻,它們安安靜靜地躺在水面上,只露出三角形的小腦袋和牛角一樣的短觸角。周圍,一群美麗的水母在浪花中若隱若現;水面上,幾只海雀在歡快地飛來飛去。突然,一只潛藏已久的海龜忽地竄出。令人吃驚的是,海雀驚飛,水母急沉,唯有海蝸牛依然故我,仍在不緊不慢地徜徉游蕩。眼看海龜氣勢洶洶地逼近,只見海蝸牛集體向海龜噴射出一股云彩狀的墨綠色分泌物。不可思議的一幕隨即發生了——海龜本已大張的嘴巴在不知不覺中悄然閉緊,接下來,“敵我雙方”竟然在同一片水域中“和平共處”了近一個小時!

震驚之余,詹姆斯博士提取了部分墨綠色的分泌物并進行檢測,竟然發現其中含有能讓海龜閉嘴的化學物質——L賴氨酸和精氨酸!再饑餓的食肉動物一旦接觸到這兩種化學物質,神經系統就會紊亂,饑餓感也便蕩然無存。有了這種“化學武器”,海蝸牛自然就不怕兇悍的海龜了。

海蝸牛不但擁有“先進”的“化學武器”,還是令人類望塵莫及的發明家。2007年年初,美國休斯敦石油公司的海底輸油管道發生泄漏事件,嚴重的石油污染致使海面上的海藻大面積死亡,很多以海藻為“口糧”的海洋生物紛紛餓斃。出人意料的是,海蝸牛卻悠然自得地躲過了滅頂之災!通過細致檢測,詹姆斯博士驚喜地發現,海蝸牛的體內竟然存在著一種能進行光合作用的綠色顆粒。這種顆粒與藻類細胞內的葉綠體具有完全相同的分子結構,并且海蝸牛的綠色顆粒中對光合作用起到至關重要作用的基因psbO完全來自藻類的HGT。這充分說明,psbO這種控制光合作用的基因在兩種完全不同形態的生物——海藻和海蝸牛之間進行了水平轉移,從植物基因轉變成了動物基因!而擁有這種基因的海蝸牛,它的光合作用能力能夠維持一生。這就意味著,它們這一海洋族群永遠悠閑快樂,永遠不會因食物短缺而被餓死!

這是一項多么匪夷所思的偉大創舉啊!在此之前,沒有任何一個動物學家和植物學家會相信,植物基因可以進入動物的體內。而這項創舉,居然是看似軟弱可欺的海蝸牛創造出來的!