科學家首次發現能進行光合作用的脊椎動物

2020-12-05 搜狐網
斑點鈍口螈（spotted salamander ）

　　【搜狐科學消息】據國外媒體報導，長久以來，科學家們一直認為只有植物、藻類、一些細菌以及很少的無脊椎動物能通過光合作用直接從陽光中獲取能量。現在，據著名的《自然》雜誌報導，科學家首次發現了一種能進行光合作用的脊柱動物。

　　這種不可思議的動物實際上是一種非常常見的斑點鈍口螈（spotted salamander）。具有諷刺意味的是，其實科研工作者對斑點鈍口螈一點都不陌生，而且還知道該動物的胚胎和能進行光合作用的藻類有共生關係。然而，這種共生關係一直被認為是外在的，也就是說藻類和斑點鈍口螈分別獨立工作，然後平等的相互交換產物。

　　事實證明，科研工作者先前並沒有進行足夠細緻的觀察。來自達爾豪斯大學的科學家賴安•科內爾（Ryan Kerney）在研究一批斑點鈍口螈的胚胎時發現了與傳統的認知不一樣的東西——從斑點鈍口螈細胞內部發出了明亮的綠色光芒。綠色通常表明葉綠素的存在，它是一種吸收光的能進行光合作用的綠色色素。科內爾還獲得了孵化前的斑點鈍口螈胚胎的長時間曝光的螢光影像。在經過使用透射電子顯微鏡（TEM）觀察之後，他確認了自己的猜想——那是生長在斑點鈍口螈細胞之內的藻類共生體。

　　實際上，這種藻類共生體經常在線粒體（mitochondria）周邊被發現，線粒體是負責為細胞產生能量的一種細胞器。因此，看起來線粒體能夠直接從藻類獲得氧氣和碳水化合物，這正是藻類進行光合作用的產物。

　　這個科學發現令人驚奇的原因是，所有已知的脊椎動物都有著完善的免疫系統，它能夠摧毀進入細胞內的外來非己生物物質。關於斑點鈍口螈細胞內的藻類是如何繞開這種內在的生物防禦機制的仍然是個謎團。

　　更有趣的是，科內爾還發現藻類存在於成年雌性斑點鈍口螈的輸卵管內，輸卵管是胚囊形成的地方。這意味著，很可能共生的藻類是通過生殖過程從母親傳給後代的。

　　來自加州大學伯克利分校的大衛•威克（David Wake）在聽取了科內爾的演講報告之後說：「我懷疑藻類是否能夠進入斑點鈍口螈的生殖細胞，這將真正挑戰傳統的知識體系。」

　　雖然這是第一次在脊椎動物細胞內發現能進行光合作用的微生物，但是這向我們提出了一個開放性的問題——是否其它的動物也擁有著類似的性狀？

　　發育生物學家丹尼爾•巴克霍爾茲（Daniel Buchholz）說：「我認為只要人們開始認真尋找，我們或許將會發現更多的這種事例。」（編譯：雙螺旋）

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