科学家近年来发现首个能进行光合作用的动物

研究称,斑点钝口螈是首个能进行光合作用的动物。

科学家近年来发现首个能进行光合作用的动物

据国外媒体报道,研究人员最新研究发现一种斑点钝口螈能利用太阳能,这为“太阳能动力”脊椎动物的存在提供了确凿证据。

  从前,我们通常认为动物不会像植物那样直接从阳光获得能量,但仍然有不少动物可直接从太阳光获得能量。珊瑚就属于这类动物,不过珊瑚里面有把阳光转化为糖分的海藻寄生。海绵动物、海蛞蝓等其他一些海洋动物利用太阳能的方式也与珊瑚类似。

  科学家长期以来一直认为,斑点钝口螈与光合藻类之间存在着关系。斑点钝口螈在水池中生蛋,这种单细胞藻类会在几个小时内寄生到蛋中。

  但经研究发现,部分藻类是与胚胎本身一起成长的,在某些情况下藻类实际上就存在于胚胎细胞内。这表明斑点钝口螈胚胎并不仅是从这种藻类吸取氧气,而且可能还从这种藻类吸收葡萄糖。换句话说,藻类扮演着胚胎内部“发电站 ”的角色,为斑点钝口螈提供能量。为了解实际情况是否如此,美国费城天普大学的研究人员艾琳-格雷厄姆及其同事,将斑点钝口螈的蛋放在含有放射性碳14的水中孵化。藻类吸收二氧化碳同位素,产生放射性葡萄糖。格雷厄姆通过研究发现胚胎变得有轻微放射性,这表明胚胎仅能通过藻类的光合作用来吸收碳14。

其实在自然界共生关系非常普遍,但是斑点钝口螈与绿藻的共生关系可以用特别来形容了,绿藻是直接渗入到斑点钝口螈的卵中,将其胚胎组织包裹起来,更神奇的是,研究者还发现,这些寄居在钝口螈胚胎中的绿藻,逐渐改变了自己能量代谢的方式来适应全新的环境。而另一方面,所有已知的脊椎动物都有完善的免疫系统,能够摧毁进入细胞内的外来非己生物物质,但斑点钝口螈细胞内的藻类显然是绕开了这种内在的生物防御机制。

这个发现让科学家重新思考了之前关于生物之间共生关系的认识。在研究者看来,这可能是一种全新的共生形式,而关于这种更生方式的更多谜团,还需要研究者继续探索。


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