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科学研究新进展:“太阳能鱼”或有可能(图)

2011年05月04日07:56腾讯科技古木/编译我要评论(0)
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[导读]不久的将来,在科学研究下可能会出现新的物种,比如说,像植物那样会进行光合作用,以此为自己提供营养的鱼。

科学研究新进展:“太阳能鱼”或有可能(图)

斑点蝾螈

科学研究新进展:“太阳能鱼”或有可能(图)

绿叶海蛤蝓

科学研究新进展:“太阳能鱼”或有可能(图)

巨人蚌

科学研究新进展:“太阳能鱼”或有可能(图)

倒立水母

腾讯科技讯(古木/编译)据国外媒体报道,不久的将来,有可能会出现一个新的英文单词——platimal,它是plant(植物)和animal(动物)的组合,预示着一种全新生物体的出现,比如说,像植物那样会进行光合作用,以此为自己提供营养的鱼。正在从事这项实验和研究的克里斯蒂娜·阿加帕奇斯说:“这是一个颇具风险的赌注,我们对即将发生的事情充满期待。”

培育“太阳能鱼”不是没有可能

目前在哈佛医学院求学的阿加帕奇斯曾做过一个非常特别的实验,她向斑马鱼的受精卵中注入光合细菌,目的是观察细菌能否繁衍生息。通常情况下,细菌以杀死或被杀死的方式进入到较大的细胞,但偶尔的例外(比如,共生)则会深远地改变整个星球。比如,一种光合细菌——蓝细菌能将光转化为食物,随后,植物体内的复杂细胞“窃取”并掌握这种能力从而完成进化。

多数生物学家对此深感质疑,并信誓旦旦地表示把蓝细菌和鱼类“结合”纯属天方夜谭。但阿加帕奇斯用实验证明,所注入的蓝细菌聚球藻在鱼卵孵化后又存活了两周。两周是一个时间节点,此后斑马鱼的色素开始生成。

由于蓝细菌不能正常分裂生长,也并未提供糖分,所以,斑马鱼胚胎就必定从阳光中获取能量。鉴于实验中的鱼和光合细菌都存活下来,一个颇为诱人的问题油然而生:有朝一日,能否培育出从阳光摄取能量的“太阳能鱼”,为地球的食物来源提供一条新路呢?这个想法听起来十分可笑,但事实胜于雄辩——不少动物已经在利用光合作用补充能量了,其中最习以为常的当属热带珊瑚虫。除此之外,海绵、海葵、海鞘、水螅和双壳类也或多或少地补给太阳能。不难发现,其实人类一直在食用光合动物,只是后知后觉罢了,比如巨人蚌,它作为食物的历史起码有10万年了。

如果有人认为,诸如此类的动物都有与植物一模一样的外表和行为,那就大错特错了。因为有些光合动物都是独生型,比如大量存活的体长达15毫米的光合扁形虫、漂浮海面的水母状Vellela和倒立水母,其中最引人注目的是种类繁多的太阳能海蛤蝓。

现在,斑点蝾螈研究取得了重大突破。加拿大达尔豪西大学的瑞安-克尼在成年雌性斑点蝾螈的输卵管中发现了藻类细胞,并以特定的方式遗传给下一代。值得注意的是,这种藻类细胞不仅在受精卵外部寄居,就连正在发育的蝾螈胚胎中也出现了它的身影。去年早些时候,克尼在所作的报告中指出,在蝾螈细胞内部的藻类细胞周围,簇拥着耗能线粒体群,它们对糖分和氧气全部“通吃”。

其实,我们尚未确知胚胎是否能通过藻类来获取食物,而且成年斑点蝾螈最喜欢隐匿在阴凉苔藓或岩石下,再加上它那身“严严实实”的黑皮肤就更是“刀光难入”了。但这至少说明,一些脊椎动物在生命周期中有意无意地进行着短时间光合作用。

现在的问题并非局限于验证动物的光合作用上,而是分析其为何对这种能力“视而不用”?一些研究人员认为,对大多数动物来讲,光合作用往往事倍功半。同时,否定意见此起彼伏。在加拿大哥伦比亚大学从事叶绿体研究的帕特里克-基林提出:“我认为问题的答案是它们根本不具备这种能力。”为了决出这场博弈的高下,我们首先要弄清进行光合作用的条件和机理。

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