捕獲光能的動物

候立順

找陽光“飽餐”一頓

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

在斑點鈍口螈的體內，科學家們發現了用于進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，其實科學家在很多年前就對斑點鈍口螈非常熟悉，而且還知道，它們和這種綠藻有著共生關系。

斑點鈍口螈棲息在淡水和沼澤地區，靠皮膚來吸收水分，因此需要潮濕的生活環境，研究發育生物學的科學家經常用斑點鈍口螈來進行相關的科學實驗。科學家一直以為它們只是簡單的、外在的共生關系，也就是說，兩者只是平等地相互交換產物而已：綠藻進行光合作用，呼出氧氣，然后被斑點鈍口螈利用，僅此而已。但事實證明，科學家們此前的研究不夠深入、細致。加拿大的研究人員發現，兩者并非簡單的外在關系，事實是：綠藻已經進入了斑點鈍口螈體內。也就是說，神奇的斑點鈍口螈具有了其他動物們所羨慕的強大功能：它們不需要吃東西了！當它們感覺到饑餓后，就趕快找到一個有光線的地方；然后，體內的藻類細胞馬上就可以吸收光能，轉變成化學能。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胞聯系在一起，好像歷來它就是植物細胞的一部分。上世紀60年代后期，有幾項突破性研究證明：早期的葉綠體是一種藍藻，由于偶然的機會進入了原始細胞。經過漫長的適應和演變之后，才形成了今天這副模樣。這方面的證據頗為豐富，其中最主要的一點就是人們發現：葉綠體有一套獨立的遺傳系統，它和藍藻中的DNA系統很相似，而和植物細胞核中的遺傳系統則相去甚遠。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立性。葉綠體在一些動物的細胞質中，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

斑點鈍口螈這一壯舉對于人類以及大多數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鈍口螈一樣進行光合作用。

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，這其實要歸功于它身體內部大量的葉綠體——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。在成長過程中，它們貪食藻類，身體的顏色逐漸變為濃綠，并保持終生。與此同時，出現了另一種更為奇特的現象：飽餐一頓后，它們可以接連幾個禮拜甚至幾個月不再進食！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，它可不是在為應付食物匱乏期而儲備口糧。事實上，這些葉綠體即便在其機體內也能進行光合作用，綠葉海蛞蝓正是利用了這一特質。

這個過程看上去并不復雜，可是科學家們始終困惑不解。葉綠體是一種非常脆弱的細胞器。當人吞下蔬菜后，體內消化道的酶會把蔬菜的細胞分解，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，不必擔心自己會進行光合作用。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。

有一點可以說明，綠葉海蛞蝓具有一種保存并不損害這種細胞器的非凡才能。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，就再也不用四處覓食啦！它只需留意體內微型光合作用工廠的生產，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了這種轉變。兩片形如翅膀的偽足將身體拉寬。當偽足折起來時，它看上去就像只綠色的鼻涕蟲，體態修長，頂端兩只觸角；而當“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，是因為它與其他水母不同，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行日光浴。

車輪水母呈圓盤狀，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，口腕上有8只觸手，像蕾絲花邊一樣散開。它的體內寄居著一種單細胞蟲黃藻。更加令人嘖嘖稱奇的是，車輪水母體內的單細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行光合作用，一會兒就“飽”了。當它們要移動時，又會恢復觸手向下的姿勢。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，其實它們不動的時候正是在吸收太陽能來補充能量。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，因為觸手上的刺絲胞具有微弱毒性，所以盡量不要碰觸。