動(dòng)物也能光合作用

阿　碧

海蝸牛是一種軟體動(dòng)物，分布于從加拿大到佛羅里達(dá)的沿海海域。要想在它生活的海潮波浪區(qū)找到它的蹤跡需要極大的耐心。它的體型十分嬌小。成年個(gè)體體長(zhǎng)1～3厘米，沒(méi)有貝殼，看上去活像一片葉子，翡翠般鮮綠，與藏身處的海藻天衣無(wú)縫地打成一片。它的這種美麗色澤在動(dòng)物界并不多見(jiàn)，這其實(shí)要?dú)w功于它身體內(nèi)部大量的葉綠體——對(duì)，就是那些通常只有植物才擁有的充滿(mǎn)葉綠素的光合作用工廠(chǎng)。

竊取葉綠體

不過(guò)，剛出生的海蝸牛呈棕色，半透明，身上綴有紅色斑點(diǎn)。在成長(zhǎng)過(guò)程中，它們貪食藻類(lèi)，身體的顏色逐漸變?yōu)闈饩G，并保持終生。與此同時(shí)，出現(xiàn)了另一種更為奇特的現(xiàn)象：飽餐一頓后，它們可以接連幾個(gè)禮拜甚至幾個(gè)月不再進(jìn)食!原來(lái)，這種海蝸牛不但能夠把吃下的綠藻中所含的葉綠體貯存下來(lái)，還對(duì)其加以利用，使之成為持久的食物來(lái)源，它可不是在為應(yīng)付食物匱乏期而儲(chǔ)備口糧。事實(shí)上，這些葉綠體即便在其機(jī)體內(nèi)也能進(jìn)行光合作用，海蝸牛正是利用了這一特質(zhì)。

這個(gè)過(guò)程看上去并不復(fù)雜。可是科學(xué)家們始終困惑不解。葉綠體是一種非常脆弱的細(xì)胞器。當(dāng)人吞下蔬菜后，體內(nèi)消化道的酶會(huì)把蔬菜的細(xì)胞分解，這種作用使葉綠體無(wú)法以任何形式存留。所以，我們可以無(wú)所顧忌地吃下蔬菜沙拉或海帶什么的，不必?fù)?dān)心自己會(huì)進(jìn)行光合作用。那么這些綠藻中的葉綠體如何抵御海蝸牛的消化液呢?直到今天這仍是一個(gè)謎團(tuán)。

提起葉綠體，人們常常會(huì)把它和植物細(xì)胞聯(lián)系在一起，好像歷來(lái)它就是植物細(xì)胞的一部分。上世紀(jì)60年代后期，有幾項(xiàng)突破性研究證明：早期的葉綠體是一種藍(lán)藻，由于偶然的機(jī)會(huì)進(jìn)入了原始細(xì)胞。經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的適應(yīng)和演變之后，才形成了今天這副模樣。

這方面的證據(jù)頗為豐富，其中最主要的一點(diǎn)就是人們發(fā)現(xiàn)：葉綠體有一套獨(dú)立的遺傳系統(tǒng)，它和藍(lán)藻中的DNA系統(tǒng)很相似，而和植物細(xì)胞核中的遺傳系統(tǒng)則相去甚遠(yuǎn)。大概正是有了這種不平凡的來(lái)歷，所以直到今天，葉綠體還保留著一定的獨(dú)立性。葉綠體在一些動(dòng)物的細(xì)胞質(zhì)中，完全有可能無(wú)限期地存活下去。想象一下，假如我們能像植物一樣，喝一口水。吸一口氣，再曬曬太陽(yáng)，肚子就不會(huì)再唱空城計(jì)了。沒(méi)問(wèn)題!只要我們把身體呈給太陽(yáng)便可獲得給養(yǎng)，大吃大喝。奇跡是如何創(chuàng)造的?通過(guò)光合作用就能搞定。

人們?cè)缭?9世紀(jì)中葉便已了解了光合作用機(jī)制。植物利用光能，將二氧化碳和水變成自己生存所需的養(yǎng)料。綠色植物在這個(gè)過(guò)程中利用光能，把水分和空氣中的二氧化碳化合成自身賴(lài)以生存的有機(jī)質(zhì)。如果人類(lèi)也能進(jìn)行光合作用，事情就變得太簡(jiǎn)單了。

有一點(diǎn)可以說(shuō)明，海蝸牛具有一種保存并不損害這種細(xì)胞器的非凡才能。在消化吸收過(guò)程中存活下來(lái)的葉綠體不斷在海蝸牛分枝茂密的腸道內(nèi)累積，并四處移動(dòng)，直到它的表皮之下。

這些葉綠體采集光線(xiàn)，生成碳水化合物。海蝸牛吸收了這些物質(zhì)，就再也不用四處覓食啦!它只須留意體內(nèi)微型光合作用工廠(chǎng)的生產(chǎn)，為它們提供充足的陽(yáng)光即可。

況且，海蝸牛的身體也顯然適應(yīng)了這種轉(zhuǎn)變。兩片形如翅膀的偽足將身體拉寬。當(dāng)偽足折起來(lái)時(shí)，它看上去就像只綠色的鼻涕蟲(chóng)，體態(tài)修長(zhǎng)，頂端兩只觸角；而當(dāng)“兩翼”像太陽(yáng)能電池板一樣展開(kāi)時(shí)，它的身體便與一片綠葉無(wú)異，背上的血管就是它的葉脈!由于自己有能力制造有機(jī)物的緣故，所以海蝸牛在光照下，即使長(zhǎng)時(shí)間不吃不喝也毫發(fā)無(wú)損。

有人把海蝸牛放到黑暗中挨餓，只可存活14～39天。但如果拿到陽(yáng)光下，經(jīng)歷93天后，21只海蝸牛中僅僅死了5只。分析其死因，還是由于年齡過(guò)大。