特拉維夫大學（TAU）的研究人員發現了一種新的無氧呼吸動物，這一出乎意料的發現改變了科學界對動物世界一直以來存在的一種假設：有氧呼吸在動物界中無處不在。研究人員稱，這種只有不到10個細胞的微小寄生蟲表明進化可以朝著意想不到的方向發展。
生物草履蟲
l 有氧呼吸是指細胞在有氧氣參與的情況下，通過各種酶的催化作用，把糖類等有機物徹底氧化分解，並生成CO2和H2O，同時釋放出大量能量（ATP）的代謝過程。有氧呼吸是高等動植物進行呼吸作用的主要方式，所以，通常所說的呼吸作用就是指是有氧呼吸。細胞進行有氧呼吸的主要細胞器是線粒體，單糖葡萄糖是最常用的底物。
l 無氧呼吸是指細胞在無氧（或者缺氧）的條件下，通過酶的催化作用，把葡萄糖等有機物質分解成為不徹底的氧化產物，同時釋放出少量能量的過程（主要是糖酵解）。由於全過程不需要氧分子的參與，因此這個過程被稱為無氧呼吸。
這一研究已於2月25日由TAU研究人員發表在《美國國家科學院院刊》上。少於10個細胞組成的寄生蟲Henneguya salminicola是人們的肉眼難以識別的，它們寄居生活在鮭魚肌肉中。這種動物是水母和珊瑚粘蟲的近緣物種，隨著它們不斷地進化，放棄了呼吸和消耗氧氣這種常見的能量產生方式。之所以讓科學家們感到奇怪，是因為有氧呼吸一直以來被認為在動物中廣泛存在，但這次的發現打破了人們的傳統認知，證實了動物界也有非有氧呼吸的形式存在。同時也說明，動物進化的方向可能並不完全符合人們的預想，有可能是人類沒有想到的一些方向。
PNAS文章截圖
在根據之前的理論我們可以知道，在厭氧環境中，某些生物（例如真菌，變形蟲或纖毛蟲）已經失去了呼吸的能力。這項新研究表明，動物也可能發生同樣的情況，猜測可能是因為寄生蟲恰好生活在無氧環境中。
這種寄生蟲厭氧屬性的發現其實是一個偶然，是科學開的一個“玩笑”。最開始來自美國的科學家在研究粘蟲魚類寄生蟲的基因組時，碰巧對Henneguya salminicola也進行了測序，結果很令人驚訝，竟然沒有發現線粒體基因組。要知道線粒體是細胞的能量貨幣ATP的源泉，對於細胞的分裂和分化發揮著重要的作用，而這個過程的發生有賴於氧氣的捕獲。這種寄生蟲不具有這種基因組，說明它們缺失有氧呼吸的過程。
線粒體圖
在新發現之前，一直存在關於動物界生物在厭氧環境中生存的可能性的爭論。所有動物都在進行有氧呼吸的假設是基於這樣的事實，即動物是多細胞，高度發達的生物體，而這一切是伴隨著氧氣水平的上升而不斷改變的。
研究人員稱，目前還不清楚寄生蟲如何產生能量，它可能是從周圍的魚細胞中吸取，或者可能具有其他類型的呼吸，例如無氧呼吸，但這通常是厭氧性非動物生物的特徵。真相還有待於進一步的研究，但這一發現對進化研究具有重大意義。
細菌圖
一般認為，在進化過程中，生物變得越來越複雜，而簡單的單細胞或少細胞生物是複雜生物的祖先。但是，就在眼前出現了這樣一種動物，其進化過程正好相反，生活在無氧環境中，它已經擺脫了引起有氧呼吸的非必須基因，併成為了更簡單的生物。
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