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太阳能海蛞蝓像植物一样生活

2019-11-11 46藻类

太阳能海蛞蝓像植物一样生活:不起眼的海蛞蝓,“绿叶鞘”,似乎不是最令人兴奋的生物,但是不要被愚弄了:它就像一个太阳能发电厂,德州农工大学的一位生物学家说,他在过去的十年里一直在研究这些微小的生物,并与几所大学的合作者一起,已经确定了它们具有植物行为能力的可能原因。

生物学教授James Manhart是一个研究小组的成员,该小组认为他们已经发现了这种海蛞蝓的一些秘密,以及它奇特的植物般的行为:太阳能海蛞蝓像植物一样生活。

太阳能海蛞蝓像植物一样生活

Manhart说,植物可以与太阳能机器相比较——它们的细胞中含有一种叫做质体的微小细胞器,这种细胞器可以捕获阳光,并通过光合作用将其转化为能量。另一方面,动物依靠植物或其他动物提供能量。

然而,海蛞蝓的工作方式有点不同。它的主要食物来源是一种特殊的藻类。Manhart解释说:“它在藻类上开一个口子,把细胞质(藻类内部的物质)吸出来,然后消化掉大部分。”

但有一个难题——它保留了捕获太阳能的质体。

这些质体留在蛞蝓体内,继续进行光合作用,为它们提供食物。实际上,这种生物变成了太阳能蛞蝓,能够像植物一样自己制造食物。

光合作用:关键基因

“光合作用需要大约2000到3000个基因,而动物没有很多关键基因,”Manhart说。因此,Manhart和他的同事研究了蛞蝓消耗的质体是如何继续进行光合作用的。

Manhart说:“我们发现,这种蛞蝓的核基因组至少有一个进行光合作用所需的基因,这在任何动物身上都没有发现过。”“关键是质体来自藻类,但蛞蝓细胞核至少含有一种,而且可能含有更多的质体功能所需的基因,”他补充说。

“蛞蝓需要藻类成熟并完成它的生命周期,”Manhart说。“它完全依赖藻类生存。一旦蛞蝓获得足够数量的质体,它就可以像植物一样,通过捕获太阳能并将其转化为食物,至少可以存活9个月。”

进一步研究

这意味着“婴儿”蛞蝓天生就有支持光合作用的基因,但它们必须收集自己的质体。Manhart说,如果蛞蝓和藻类都能勇敢地面对不断变化的气候条件,这种蛞蝓可能会进化成一种真正能进行光合作用的动物——也就是说,一种天生具有质体的动物。但这可能是对未来的展望。他说,目前,下一步将是对蛞蝓的基因组测序。

这些研究结果发表在《美国国家科学院院刊》上。

引用

Texas A&M University. "Solar-powered Sea-slugs Live Like Plants." ScienceDaily. ScienceDaily, 3 December 2008.
www.sciencedaily.com/releases/2008/11/081125112958.htm.

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