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1、谁说动物不能光合作用在一般人的心目中，动物都是“吃货”，他们自己不能通过光合作用制造身体需要的能量，只能靠吃植物或其他动物来获取能量。当找到食物活下去成为大多数动物每天起床后的头等大事时，总有那么一些奇葩另辟蹊径妄图以合体的方式，自带动力车间。没吃的？晒太阳去！海绵和珊瑚互利共生是动植物合作的模范典型。在这类共生关系中，动物从细菌或藻类的光合作用中获得氧气，而细菌或藻类也得到了动物的代谢产物作为光合作用的原料。在这一类共生关系中，植物可能居住在动物的体内，但植物仍然保持其细胞的独立和完整。海绵与绿藻、珊瑚与虫黄藻是我们比较熟悉的两对“好基友”。海绵是一类原始的多细胞动物，它们固着在岩石、贝壳或
2、珊瑚上生活，当水流从其体表的小孔流入时，食物颗粒被留下，消化后的残渣又随水流经中央腔的顶端的出口排出。所以海绵又叫多孔动物。它只有皮层和胃层两层细胞，中间是中胶层，其中分布着变形细胞、骨针和海绵丝。加勒比海底的紫色管状海绵。（图片：David Wrobel）绿藻生活在海绵的中胶层内，它们吸收宿主海绵的代谢产物如二氧化碳，给海绵提供氧气；而海绵则给绿藻提供保护，等绿藻死亡了也顺带收个尸。海绵和绿藻发生共生关系通常是在食物较为匮乏的水域，某些海绵从寄宿者那里能获得总能量供给的48%到80%。总之，海绵和绿藻结合后就“过上了幸福的生活”。珊瑚是刺胞动物中的一个类群，它们仍然也只有皮层和胃层，两层之间
3、是中胶层。它们的身体呈筒状，下端固定，另一端是有触手的口。只有一个口的结果就是食物消化完残渣还得从这儿吐出来，你懂得。珊瑚虫个体的细节图片。（图片：wiki commons）人们一提到珊瑚，可能脑海中立刻就浮现出一幅热带海底世界斑斓多姿的图景。这得益于造礁珊瑚不断分泌钙质骨骼形成了珊瑚礁，为其他海洋生物提供了栖息和觅食场所，形成了最具多样性的海洋生态系统。夏威夷海岸附近的珊瑚礁以及鱼群。（图片：NOAA）而虫黄藻（Symbiodiniumspp.），一类光合囊泡藻，对造礁珊瑚来说意义非同一般。它们是一些褐色的小球，生活在珊瑚的内层。虫黄藻不仅是给珊瑚提供氧气和能量，并且会帮助珊瑚形成石灰质骨骼
4、。虫黄藻，一些直径6到8微米的小球。（图片：Todd LaJeunesse）当水温、盐度适宜、光照良好时，虫黄藻就会卖力干活，吸收珊瑚产生的二氧化碳和代谢废物。但生活环境变得恶劣时，虫黄藻就要靠珊瑚来养活了，这样巨大的生活压力会迫使珊瑚把虫黄藻扫地出门。当大量共生藻类都被珊瑚排出后，珊瑚就会露出白色的钙质骨骼，这就是“珊瑚白化”。排出共生藻可以增加珊瑚在短期生存压力下的存活指数度过难关后它们可以重新夺回共生藻。但是如果艰难的生活条件一直持续下去，珊瑚虫最终就会死亡。正因其敏感，珊瑚也成为科学家监测海洋环境变化的风向标。找到了长期饭票也得看天吃饭呢。（图片：wiki commons）绿色海蛞蝓海
5、蛞蝓是一种软体动物，它们雌雄同体，但通常并不会自体受精，而是再找一条海蛞蝓互为攻受。当然如果大家正好都凑到一起了，群P一下也不错。有的海蛞蝓会利用食物中的色素来装饰自己，比如Rostanga属的某些海蛞蝓就会把海绵里的红色素转移到自己的皮肤上。然而对某些绿色的海蛞蝓来说，绿色不仅仅是吃下藻类带来的保护色，还有别样的大神通。东部翠绿海天牛（Elysia Chlorotica）可以算是其中的代表，它们主要分布在北美东部海岸的盐沼或潮沼里。相比海绵和绿藻相敬如宾的共生关系，这种海天牛的做法就简单粗暴得多，它们的原则是“爱它就请吃掉它”，同样生活在北美东部海岸潮线盐沼的滨海无隔藻（Vaucheria
6、litorea）是它们的最爱。正在采食藻类的翠绿海天牛。（图片：.loe.org）在之前的研究中，大家一直认为这种海天牛吃掉无隔藻后，会将植物细胞中的叶绿体保留下来，储存在自己的细胞里。这些从藻类中“窃取”的叶绿体将能伴随它们一生，虽然其实只有一年左右。而靠着这些叶绿体的光合作用，海蛞蝓可以不吃不喝坚持好几个月。当一只年轻的海天牛吃下一顿无隔藻美餐后，就再也不用吃了，只要它能为叶绿素提供光合作用的反应材料就行了。不过在2007年，来自南佛罗里达大学的研究者发现海蛞蝓似乎在制造叶绿素上开发了一条不同寻常的途径。悉尼皮尔斯（Sidney K. Pierce）和他的团队利用放射性示踪剂来观察东部翠绿
7、海天牛，发现它们的叶绿素是自己制造的，而非通过藻类获得。而且他们在这种海天牛体内发现了有关光合作用的基因，这些来自藻类的基因也存在于未孵化的小海天牛体内显然它们还从来没有吃过藻类呢。是谁说转基因是万恶的人类最先搞出来的？斑点钝口螈斑点钝口螈(Ambystoma maculatum)看起来有些呆萌呆萌的，成年个体长度在15-25厘米，个头不算大，却颇有些肉感，但是人家也很时尚的，波点装有木有！斑点钝口螈的背部沿中线分布着黄色或橙色的斑点。（图片：Twan Leenders）当然不要认为萌货就好欺负，斑点钝口螈的皮肤上，尤其是背部和尾部有毒腺分布。当它感觉自己受到威胁时，这些毒腺就会释放出白色的毒
8、液。斑点钝口螈主要分布在北美东部，它们喜欢生活在河流沿岸的落叶林低洼地带，如果气候非常湿润并且食物充足的话，它们也能爬到稍高的混交林和针叶林的山地上。春天降水增多的时候，低洼地带会形成临时的小池塘。斑点钝口螈就喜欢把卵产在这样的小池塘里，道理很简单，长年蓄水的池塘里会有鱼。直接把宝宝送入鱼口，钝口螈妈妈不会这么傻的。斑点钝口螈绿色的卵们。（图片：）关于斑点钝口螈的新发现，就是来自这些嫩绿的小球球。一直以来大家都知道斑点钝口螈的胚胎和藻类有共生关系，但是科学家竟然也犯了粗心大意的毛病，以为这只是互利共生，直到2011年达尔豪斯大学（Dalhousie University）的科学家瑞恩科尼（Ry
9、an Kerney）在研究一批斑点钝口螈的胚胎时发现另有真相。一次偶然的机会，科尼给正在孵化的胚胎拍摄了长时间曝光的荧光影像，他发现那些明亮的绿色来自胚胎内部以及外面包裹的胚囊。指示剂显示细胞内含有叶绿素，随后科尼使用透射电子显微镜确认了藻类共生体是生长在斑点钝口螈胚胎细胞之内。这个科学发现令人震惊之处在于，所有脊椎动物细胞都具备获得性免疫系统，其特点在于摧毁自体以外的生物材料，大家熟知的“排异”反应也源于此。从这个角度来讲，作为共生体的藻类不可能在脊椎动物的细胞内稳定生存。但是，面对斑点钝口螈这样的奇葩，大家也只有瞠目结舌的份儿。更令人惊奇的是，科尼在成年雌性斑点钝口螈的输卵管内也发现了藻类
10、，这可是胚囊形成的地方。所以共生的藻类很有可能是通过生殖过程从母亲传给后代的。藻类是如何进入斑点钝口螈细胞内的？是斑点钝口螈关闭了内部免疫系统，还是藻类通过某种特殊的方式翻过了免疫系统这道“防火墙”？真相究竟如何，只有等待科学家们的进一步工作了。看了这篇文章之后，你也开始想拥有这种“特异功能”了？但是实际叶绿体的光合作用能量转化率很低，想要能量自给自足，必需要很大的表面积长时间接受阳光的照射。像人类这样重的生物体，想靠光合作用吃饱肚子，必需将身体变化成变成扁平状，从日出到日落一直晒太阳，而且极少会有多余的能量做运动这真的是你想要的吗？据生活科学报道，最新一项研究发现，通体碧绿的海蛞蝓(sea
11、slug)似乎是动物与植物的混合体这是科学家发现的第一种可生成植物色素叶绿素的动物。 海蛞蝓看上去从其吃掉的藻类身上获取了令这种技能成真的基因。利用“窃来”的基因，它们可以进行光合作用植物利用这一过程将阳光转化为能量。美国南佛罗里达大学生物学家西德尼-皮尔斯(Sidney Pierce)说：“这种海蛞蝓可以在不吃东西的情况下，生成含有能量的分子。” 皮尔斯20年来一直在研究这种正式名称为“Elysia chlorotica”的独特生物。他于1月7日在西雅图召开的综合与比较生物学学会的年会上公布了自己的最新研究发现。科学新闻杂志最早对这项研究做了报道。皮尔斯在接受生活科学网站采访时说：“这是我们
12、首次发现多细胞动物可以产生叶绿素的案例。” 通体碧绿的海蛞蝓生活在美国新英格兰地区和加拿大的盐碱滩。除了生成叶绿素所必需的基因外，它们还“窃取”了称为叶绿体的细胞器，利用其实施光合作用。同植物一样，海蛞蝓的叶绿体借助叶绿素将阳光转化为能量，因此就没了通过吃食物以获取能量的必要。皮尔斯说：“我们收集了一些海蛞蝓，在水族馆养了几个月。只要我们能一天12小时让阳光照射进来，它们在没有食物的情况下也能存活。” 研究人员采用放射性示踪剂以确保海蛞蝓确实是通过自身力量生成叶绿素，而不是从藻类身上窃取的这种现成的色素。事实上，海蛞蝓几乎完美地吸收了这种遗传物质，将其遗传给下一代。这些海蛞蝓的后代同样可以生成自己的叶绿素，不过，在吃掉足够的藻类以获取必要的叶绿体之前，它们还不能进行光合作用。 叶绿体是海蛞蝓凭借自身力量所不能生成的。海蛞蝓这一成就堪称壮举，科学家迄今尚不清楚这种动物是如何盗用所需要的基因的。皮尔斯说：“一个物种的DNA进入另一个物种体内肯定是有可能的，这些海蛞蝓就是典型例证。但具体机制尚不得而知。
