吞食陽(yáng)光的動(dòng)物

編譯 羅千淘

吞食陽(yáng)光的動(dòng)物

編譯 羅千淘

我們一直認(rèn)為動(dòng)物就是動(dòng)物，植物就是植物，兩者之間存在明顯的差異。然而，在自然界中存在一類奇特的生物，雖然是動(dòng)物，卻可以像植物那樣通過光合作用來獲得營(yíng)養(yǎng)。

2011年1月，哈佛藥學(xué)院的博士生克里斯汀娜·阿加帕克斯進(jìn)行了一項(xiàng)讓人意想不到的實(shí)驗(yàn)：將一種叫做“藍(lán)藻”的細(xì)菌植入斑馬魚的受精卵中，目的是想看看前者能否在后者的體內(nèi)存活下去。我們知道，當(dāng)一個(gè)細(xì)菌進(jìn)入到另一個(gè)較大的細(xì)胞內(nèi)部時(shí)，它要么殺死細(xì)胞要么被細(xì)胞殺死。但在克里斯汀娜眼中，凡事都可能有例外，一旦發(fā)生例外，就將改變我們的星球。有很多科學(xué)家打賭說，藍(lán)藻細(xì)菌不可能和斑馬魚的細(xì)胞相結(jié)合，但事實(shí)是，藍(lán)藻細(xì)菌在斑馬魚的受精卵中存活了下來，直到小斑馬魚孵化出來兩周后才死去。

藍(lán)藻細(xì)菌作為最簡(jiǎn)單的單細(xì)胞生物，在地球上已經(jīng)存在了33億年，因?yàn)樗鼪]有真正的細(xì)胞核，所以近年來被科學(xué)家劃定為和細(xì)菌一樣的原核生物。藍(lán)藻細(xì)菌含有葉綠素，是地球上最早進(jìn)行光合作用釋放出氧氣的生物。在克里斯汀娜的實(shí)驗(yàn)中，被植入斑馬魚受精卵的藍(lán)藻細(xì)菌既沒有像通常那樣生長(zhǎng)或者分裂，也沒有通過光合作用為斑馬魚胚胎提供大量的糖分和氧氣，它僅僅是存活了下來，但這短暫的存活卻引發(fā)了一個(gè)令人著迷的話題：動(dòng)物能通過光合作用來獲取能量嗎？如果能，我們能創(chuàng)造出依靠光合作用生長(zhǎng)的“太陽(yáng)能魚”嗎？

我們一直認(rèn)為動(dòng)物就是動(dòng)物，植物就是植物，兩者之間存在明顯的差異，所以克里斯汀娜的實(shí)驗(yàn)聽起來頗有點(diǎn)異想天開。然而，在自然界中的確存在一類奇特的生物，它們同時(shí)擁有動(dòng)物和植物的特征，被稱為“動(dòng)植物融合體”。嚴(yán)格地說，這些生物是動(dòng)物，但可以像植物那樣通過光合作用來獲得營(yíng)養(yǎng)。

共生典范

珊瑚蟲和蟲黃藻的共生為進(jìn)行光合作用的動(dòng)物提供了一個(gè)典范。

植物依靠與生俱來的葉綠體進(jìn)行光合作用，而動(dòng)物沒有葉綠體這一細(xì)胞器，所以動(dòng)物本身并不具備直接將陽(yáng)光轉(zhuǎn)化為能量的能力。那么，對(duì)于那些可以像植物那樣進(jìn)行光合作用的動(dòng)物，它們的光合本領(lǐng)是從哪里獲得的呢？答案是：來自它們體內(nèi)共生的藻類。最著名的一個(gè)例子是珊瑚蟲與蟲黃藻。

珊瑚是我們熟悉的海洋生物體，是珊瑚蟲鈣質(zhì)骨骼的聚集體。珊瑚有著植物般的外觀，但珊瑚蟲卻是一種肉食性的腔腸動(dòng)物。珊瑚蟲自幼年起就自動(dòng)固定在老珊瑚留下的石灰質(zhì)遺骨堆上，所以絕大部分珊瑚是不會(huì)自己移動(dòng)的，它們的觸手隨著水流擺動(dòng)，捕獲流經(jīng)身旁的小型浮游動(dòng)物當(dāng)作食物。珊瑚大致可以分為非造礁珊瑚和造礁珊瑚兩類，其中造礁珊瑚生活在淺水區(qū)域，它們的骨骼生長(zhǎng)速度較快，容易積累形成大塊的珊瑚礁。在這個(gè)過程中，珊瑚蟲需要不斷地大量繁殖，以分泌出石灰質(zhì)的外骨骼。但是，僅僅依靠捕食淺水區(qū)域的浮游生物，是滿足不了它們生長(zhǎng)所需要的營(yíng)養(yǎng)的。珊瑚依靠什么迅速生長(zhǎng)呢？20世紀(jì)40年代，海洋生物學(xué)家在珊瑚蟲內(nèi)胚層中觀察到有大量黃褐色的蟲黃藻，由此揭開了珊瑚迅速生長(zhǎng)的秘密。

造礁珊瑚蟲與蟲黃藻形成共生關(guān)系。

蟲黃藻是一種單細(xì)胞植物，寄生在珊瑚蟲體內(nèi)，和珊瑚蟲形成一種牢固的共生關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)，幾乎所有的造礁珊瑚蟲都和蟲黃藻共生，而生活在相對(duì)深一些水域的非造礁珊瑚蟲體內(nèi)卻不含有蟲黃藻，其原因在于，造礁珊瑚蟲在迅速的生長(zhǎng)發(fā)育過程中需要的大量氧氣，一部分從海水里攝取，另一部分則依靠蟲黃藻供給。蟲黃藻在有光的地方會(huì)進(jìn)行光合作用，產(chǎn)生氧氣、碳水化合物以及有機(jī)物，這些物質(zhì)能分泌到蟲黃藻細(xì)胞外，被珊瑚蟲作為營(yíng)養(yǎng)吸收。珊瑚蟲在代謝過程中也釋放出二氧化碳、氮和磷等物質(zhì)，而這些又是蟲黃藻進(jìn)行光合作用所必需的。這就是蟲黃藻和珊瑚蟲之間的共生關(guān)系。

另一方面，蟲黃藻還對(duì)珊瑚蟲的石灰質(zhì)骨骼的形成起到重要作用。科學(xué)家做過這樣的試驗(yàn)：將蟲黃藻從珊瑚蟲體內(nèi)全部分離出來，然后人工給珊瑚蟲供給氧氣。結(jié)果是，珊瑚蟲雖然活了下來，骨骼卻得不到正常的發(fā)育。原來，珊瑚蟲在代謝過程中會(huì)釋放出大量碳酸氣，妨礙骨骼的生長(zhǎng)，而蟲黃藻卻擁有迅速吸收碳酸氣的功能，從而促進(jìn)珊瑚骨骼的形成。事實(shí)上，在陽(yáng)光充足的淺水海域里，珊瑚僅僅依靠蟲黃藻的光合作用就能得到代謝所需的所有能量。于是,我們看到在珊瑚身上發(fā)生了這樣的事情：它們的外觀大多模擬植物的形態(tài)，有樹枝狀、花朵狀和葉片狀，都有明顯的趨光性，在海水清澈陽(yáng)光充足的區(qū)域生長(zhǎng)得非常繁茂，而一旦生存環(huán)境發(fā)生微妙改變，如浮游生物增多使海水透明度降低，照射到珊瑚上的陽(yáng)光減少，它們就會(huì)停止生長(zhǎng)甚至死亡。

珊瑚蟲和蟲黃藻的共生為進(jìn)行光合作用的動(dòng)物提供了一個(gè)典范。在海洋中，還生活著許多同樣利用共生藻的光合作用來補(bǔ)充能量的動(dòng)物，如水母、?？?、海綿、海蛞蝓以及水螅等。更奇妙的是，珊瑚蟲等宿主是通過直接進(jìn)食的方式來獲得共生藻的，而這些藻類細(xì)胞在宿主體內(nèi)并沒有被消化吸收掉，而是整個(gè)地被儲(chǔ)存在宿主的細(xì)胞中。那共生藻細(xì)胞是如何逃脫消化液的？科學(xué)界還沒有明確的答案，不過有一種理論認(rèn)為，保存并移植共生藻到自己的細(xì)胞中，是這些特別的動(dòng)物所擁有的特別的能力。

基因“竊賊”

綠葉海蛞蝓的成功，證明其在進(jìn)化的歷程中領(lǐng)先了一大步。

除了珊瑚蟲，有很多種類的海蛞蝓也能進(jìn)行光合作用：它們將進(jìn)食獲得的藻類細(xì)胞整個(gè)儲(chǔ)存到自己的細(xì)胞中，然后利用后者的葉綠體進(jìn)行光合作用，為自己提供營(yíng)養(yǎng)。由于藻細(xì)胞中的葉綠體在海蛞蝓體內(nèi)只能維持很短的工作時(shí)間，因此海蛞蝓每隔幾天或幾周就要更換一次體內(nèi)的藻細(xì)胞。不過，有一種綠葉海蛞蝓卻能讓葉綠體在自己的體內(nèi)存活數(shù)月之久，一些它們?cè)谟啄陼r(shí)獲得的葉綠體甚至能陪伴它們過完一生。

綠葉海蛞蝓生活在美國(guó)大西洋沿岸，體形嬌小，只有1～3厘米長(zhǎng)，身體呈凝膠般的半透明狀，通體翠綠，看上去就像一片美麗的葉子。它們從海藻中獲得葉綠體，儲(chǔ)存在內(nèi)臟細(xì)胞里，內(nèi)臟細(xì)胞遍布整個(gè)身體，形成能獲得陽(yáng)光照射的最大面積。不過，對(duì)于綠葉海蛞蝓來說，要將動(dòng)物進(jìn)行光合作用的本領(lǐng)發(fā)揮到極致，僅僅從形態(tài)上做到完美還不夠，它們的生存策略還包括：將藻類的葉綠體“劫”為己有。它們是怎樣做到的呢？

研究人員注意到，只要連續(xù)進(jìn)食兩周海藻，幼年的海蛞蝓就可以完全依靠光合作用生活10個(gè)月，在此期間它們不再進(jìn)食。這就出現(xiàn)了一個(gè)疑問：當(dāng)葉綠體存在于一個(gè)動(dòng)物的細(xì)胞中時(shí)，已經(jīng)遺失了維持葉綠體工作的蛋白質(zhì)，葉綠體是如何繼續(xù)工作的呢？研究人員將注意力轉(zhuǎn)移到海蛞蝓的DNA上，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，有一種和藻類基因排列相同的基因組存在，表明綠葉海蛞蝓有可能從海藻那里取走了相應(yīng)的基因。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，海蛞蝓在進(jìn)食藻類時(shí)，除了攝入葉綠體，同時(shí)還攝入了藻類的基因，后者與海蛞蝓的基因合并，產(chǎn)生了能使海蛞蝓自己維持葉綠體工作的蛋白質(zhì)（這種蛋白質(zhì)要靠藻類的基因編碼才能產(chǎn)生）。甚至還有一種觀點(diǎn)認(rèn)為，是綠葉海蛞蝓體內(nèi)的一種病毒將藻類的DNA運(yùn)送到了海蛞蝓的細(xì)胞中。

各種實(shí)驗(yàn)結(jié)果都指向一種可能：綠葉海蛞蝓在獲取海藻細(xì)胞的葉綠體的同時(shí)，還“盜取”了海藻細(xì)胞中維持葉綠體運(yùn)轉(zhuǎn)的基因。研究員還在綠葉海蛞蝓的生殖細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了這種被“盜取”的基因，這意味著維持葉綠體功能的能力可以傳給下一代，只要這些后代吃進(jìn)足夠多的葉綠體，就能開始光合作用了。在自然界中，像這樣在兩個(gè)不同物種間進(jìn)行橫向基因轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象是極為罕見的。

綠葉海蛞蝓依靠“竊取”藻類的葉綠體及葉綠體基因，來完成自身的光合作用。

就當(dāng)今的基因工程而言，要將維持葉綠體活性所需的基因全部植入動(dòng)物基因組中是相當(dāng)困難的，但如果將一整個(gè)植物細(xì)胞都植入動(dòng)物的細(xì)胞中去，所需的基因修補(bǔ)物質(zhì)則會(huì)少很多。這或許解釋了為什么絕大多數(shù)能進(jìn)行光合作用的動(dòng)物都選擇將整個(gè)共生藻細(xì)胞儲(chǔ)存在自己的細(xì)胞中，而不像綠葉海蛞蝓那樣費(fèi)力地去“盜取”葉綠體的原因。綠葉海蛞蝓的成功，證明它在進(jìn)化的歷程中已經(jīng)領(lǐng)先了一大步。

勿需光合

大多數(shù)動(dòng)物不選擇光合作用，不是它們不能，而是不愿意。

光合作用無疑為珊瑚蟲和綠葉海蛞蝓帶來了好處，那為什么大多數(shù)動(dòng)物還是不選擇光合作用呢？科學(xué)家告訴我們，不是這些動(dòng)物不能，而是它們不愿意。

要成功進(jìn)行光合作用，第一個(gè)麻煩是需要獲得足夠的光。目前已知的光合動(dòng)物都進(jìn)化出了能獲得足夠陽(yáng)光的身體或者結(jié)構(gòu)——珊瑚和?？M樹枝的形態(tài)；海蛞蝓和扁蟲長(zhǎng)著扁平如樹葉的形狀；水母和水螅幾乎全身透明，讓陽(yáng)光易于照射進(jìn)它們的體內(nèi)；巨桶海綿的二氧化硅骨骼像光纜一樣，將陽(yáng)光傳送到身體深處的細(xì)胞；就連長(zhǎng)著厚重外殼的巨蛤，也會(huì)在體外伸展開套膜來盡可能多地沐浴陽(yáng)光。我們不難發(fā)現(xiàn)，這些成功的光合動(dòng)物都是水生的，因?yàn)槿绻L(zhǎng)時(shí)間在驕陽(yáng)下曝曬，會(huì)讓陸生動(dòng)物熱得受不了,為了抵御紫外線照射對(duì)體內(nèi)活細(xì)胞的損傷，陸生動(dòng)物甚至還用皮毛、羽毛和鱗片等作為防護(hù)。此外，動(dòng)物如果一整天都將自己暴露在不隱蔽的地方，是很容易被天敵發(fā)現(xiàn)的，這樣做所冒的風(fēng)險(xiǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于光合作用帶來的好處，所以沒有陸生脊椎動(dòng)物愿意進(jìn)化出進(jìn)行光合作用的能力。

只有一種陸生脊椎動(dòng)物似乎打破了絕對(duì)界限，這就是斑點(diǎn)鈍口螈。人們很早以前就發(fā)現(xiàn)，在兩棲動(dòng)物的卵的周圍包裹著膠質(zhì)，藻類可以在這種膠質(zhì)中生長(zhǎng)，這樣對(duì)卵和藻類都有好處：藻類為卵胚胎提供氧氣，而卵胚胎的排泄物正好是藻類需要的食物。最近加拿大科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，雌性斑點(diǎn)鈍口螈可以將某種單細(xì)胞藻類儲(chǔ)存在自己的輸卵管中，在產(chǎn)卵時(shí)將藻類運(yùn)送到卵的內(nèi)部，這樣一來，緊挨著藻類的卵胚胎可以更方便地吸收藻類光合作用產(chǎn)生的糖分和氧氣。不過，對(duì)成年斑點(diǎn)鈍口螈來說，它們身上幾乎已經(jīng)沒有利用藻類進(jìn)行光合作用的痕跡——它們白天躲在苔蘚和石頭的下面，它們的皮膚大部分是黑色的，看上去不會(huì)有太多的光線能透過這樣的皮膚照射到它們體內(nèi)。斑點(diǎn)鈍口螈作為唯一被發(fā)現(xiàn)進(jìn)行過光合作用的脊椎動(dòng)物，盡管時(shí)間很短暫，仍然向科學(xué)家顯示了一個(gè)跡象：在一個(gè)脊椎動(dòng)物的生命周期里，至少有一段時(shí)間它是作為光合動(dòng)物存在的。

成功進(jìn)行光合作用的第二個(gè)麻煩是要獲得葉綠體。對(duì)于陸生動(dòng)物來說，如果它們要像綠葉海蛞蝓那樣成功地“竊取”葉綠體及其基因，需要付出的代價(jià)將是改變它們細(xì)胞的結(jié)構(gòu)。如果它們那樣做了，它們能得到什么樣的回報(bào)呢？光合作用產(chǎn)生的能量大部分是糖分和氧氣，大量的糖分對(duì)于動(dòng)物來說是“垃圾食品”，而陸生動(dòng)物已有的呼吸系統(tǒng)已經(jīng)可以供應(yīng)給機(jī)體足夠的氧氣。此外，動(dòng)物必需的蛋白質(zhì)、維生素和礦物質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)成分是光合作用所不能提供的，這就意味著，即使陸生動(dòng)物們成功地建立了光合作用系統(tǒng)，它們還需要另外進(jìn)食來獲得其他營(yíng)養(yǎng)成分，這就要求它們改變自己的身體結(jié)構(gòu)，同時(shí)使用兩套系統(tǒng)來完成營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在體內(nèi)的循環(huán)。例如，一些?？L(zhǎng)著長(zhǎng)短兩種觸手，藻類只存在于較短的觸手中，白天?？褂幂^短的觸手進(jìn)行光合作用，到了夜間再使用較長(zhǎng)的觸手捕食獵物。

如此看來，對(duì)大多數(shù)動(dòng)物來說，要將自己改變得面目全非才能獲得光合作用的能力，這實(shí)在沒有必要。站在人類的立場(chǎng)，我們希望能通過基因工程獲得“太陽(yáng)能魚”，以改善世界糧食儲(chǔ)備情況，但如果養(yǎng)殖出的“太陽(yáng)能魚”的營(yíng)養(yǎng)成分從高蛋白變成了高糖分，估計(jì)也不會(huì)受到市場(chǎng)的歡迎。不過，科學(xué)的海洋是無止境的，一定會(huì)有人將這個(gè)基因工程進(jìn)行下去，也許在未來的某一天，我們只需要打開電燈就能喂飽我們的寵物魚了。

斑點(diǎn)鈍口螈將藻類儲(chǔ)存在卵中，利用藻類光合作用產(chǎn)生的糖分和氧氣來作為卵胚胎的養(yǎng)料。

多姿多彩的光合動(dòng)物

朝天水母

朝天水母是仙女水母屬的成員，它們生活在熱帶海域中。它們通常采用頭部朝下、觸手朝上的姿勢(shì)在海水中漂浮，當(dāng)它們頭部著陸在海底或者水藻上時(shí)，看上去就像?？虼擞械捏π窌?huì)將朝天水母頂在背上，用來恐嚇和抵御捕食者。朝天水母觸手上的刺絲并不尖利，因?yàn)樗鼈冎饕揽抗夂献饔脕慝@得營(yíng)養(yǎng)。朝天水母通過進(jìn)食海藻或珊瑚來獲得蟲黃藻等共生藻，它們將共生藻排列在自己透明的觸手中，在進(jìn)行光合作用時(shí)，將觸手朝上伸展開，盡量擴(kuò)大面積以獲得更多的陽(yáng)光?，F(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)擁有白色、藍(lán)色、綠色和棕色花紋的各種朝天水母，但多數(shù)朝天水母體內(nèi)的共生藻是棕黃色的蟲黃藻，所以當(dāng)成群的朝天水母齊聚在海面上曬太陽(yáng)時(shí)，海面上會(huì)閃爍著金棕色的光芒。它們的刺絲細(xì)胞能分泌出大量透明的黏液，如果在海里游泳的人將這種黏液沾到皮膚上，就會(huì)引起皮膚發(fā)紅和刺癢。

阿爾克扁形蟲

左圖中白色的泡囊珊瑚上覆蓋著的棕黃色斑點(diǎn)不是珊瑚的花紋，而是阿爾克扁形蟲。扁形蟲在傳統(tǒng)分類中被歸于渦蟲綱，但現(xiàn)代生物學(xué)通過對(duì)其分子組成的研究，將其歸于一個(gè)單獨(dú)的門類：內(nèi)肛動(dòng)物門。它們長(zhǎng)著扁平的身體，體長(zhǎng)2～15毫米。它們沒有內(nèi)臟，也沒有循環(huán)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)，完全依靠多核體形成的液泡來包裹和消化食物，屬于相當(dāng)原始的動(dòng)物。它們沒有大腦和神經(jīng)節(jié)，只在上表皮下長(zhǎng)著簡(jiǎn)單的神經(jīng)網(wǎng)，它們的感覺器官是平衡囊，用來幫助適應(yīng)地心引力。此外，在它們身體的一端長(zhǎng)著兩個(gè)黑色的小點(diǎn)，是非常原始的眼睛，只能夠感知光線。扁形蟲生活在沙粒中，像浮游生物一樣在海水中游動(dòng)，或者在海藻上爬動(dòng)。阿爾克扁形蟲是體形較大的扁形蟲，能長(zhǎng)到15毫米長(zhǎng)，它們生活在英國(guó)和法國(guó)海濱，常常被誤認(rèn)為是一種藻類。阿爾克扁形蟲的棕黃色來自體內(nèi)共生的蟲黃藻，它們同樣是利用蟲黃藻來進(jìn)行光合作用的動(dòng)物。

帆水母

帆水母是水母的近親，屬于水螅蟲綱管水母目。和多數(shù)水螅一樣，帆水母的生命周期是由兩部分構(gòu)成的，分為水螅期和水母期。我們?cè)诤┥峡匆姷乃{(lán)紫色小帆船狀的帆水母就正處于水母期，這時(shí)每一只帆水母都是水螅蟲的殖民地，體長(zhǎng)不超過7厘米，漂浮在海面時(shí)會(huì)豎起一道透明的帆，借著海風(fēng)順著洋流到處漂蕩，如果遇上暴風(fēng)雨，它們可能成千上萬(wàn)只集體被擱淺在海灘上。當(dāng)帆水母漂浮在水面上時(shí)，許許多多附著在其底部的水螅蟲會(huì)從“船底”垂下許多觸手般的刺細(xì)胞到水里，捕食水里的浮游生物。雖然水螅蟲的主食是肉類，但它們也會(huì)吞食一種斯克里普藻類，并利用這種藻類進(jìn)行光合作用。每一只帆水母所攜帶的水螅蟲的性別都一樣，要么全是雄性，要么全是雌性。這些水螅蟲還進(jìn)行了分工，一部分叫做生殖蟲體，負(fù)責(zé)捕食和繁殖后代，另一部分叫做指狀個(gè)蟲，負(fù)責(zé)防衛(wèi)保護(hù)。帆水母對(duì)人類不會(huì)造成危害，可能是因?yàn)樗鼈兊拇碳?xì)胞不能刺穿人類的皮膚，也可能是刺細(xì)胞釋放的毒素被膠囊包裹，對(duì)人體產(chǎn)生不了影響。不過當(dāng)你抓到一只帆水母時(shí)，最好還是不要讓它接觸你的臉或者眼睛。

綠水螅

綠水螅生活在淡水中，常見于江河湖泊。綠水螅身上的綠色來源于體內(nèi)寄生的一種單細(xì)胞綠藻。這種小球藻如果離開自己的宿主就無法存活，而水螅失去小球藻也無法進(jìn)行光合作用。因此，綠水螅和小球藻之間的關(guān)系可謂生死與共。當(dāng)水螅的細(xì)胞生長(zhǎng)時(shí)，寄居的小球藻細(xì)胞會(huì)同時(shí)進(jìn)行分裂。當(dāng)水螅進(jìn)行有性繁殖，而不是通常的出芽式無性繁殖時(shí)，小球藻的細(xì)胞甚至?xí)ㄟ^綠水螅的卵胚胎傳遞給下一代。

巨人蛤

巨人蛤是體形最大的雙殼海貝，棲息在熱帶海洋中珊瑚礁間的淺水環(huán)境里。它們是貝殼類動(dòng)物中的巨人和壽星。已知最大的巨人蛤的外殼長(zhǎng)達(dá)137厘米，最重的巨人蛤的體重達(dá)到340千克，而壽命最長(zhǎng)的巨人蛤已經(jīng)超過了100歲。巨人蛤的幼體浮游在海水中，但很快就會(huì)尋找到合適的珊瑚礁，用堅(jiān)硬的足絲固著在上面。巨人蛤生長(zhǎng)得很快，每年能長(zhǎng)5～12厘米，它們的殼口朝上，依靠海水把浮游生物帶進(jìn)體內(nèi)，作為食料消化吸收，但這并不是它們唯一的食物來源。巨人蛤的外套膜非常發(fā)達(dá)，它們一旦獲得了少量的蟲黃藻，就會(huì)利用外套膜邊緣的玻璃體大量聚合光線，使蟲黃藻在其體內(nèi)大量繁殖。白天，巨人蛤張開殼口，將外套膜盡量伸展開來以捕捉陽(yáng)光，蟲黃藻則通過光合作用為其提供營(yíng)養(yǎng)。所以即使是在食物匱乏的海域中，巨人蛤也能長(zhǎng)到很大，有時(shí)由光合作用產(chǎn)生的營(yíng)養(yǎng)甚至成為它們主要的食物來源。巨人蛤的外殼非常笨重和粗陋，但顏色卻絢麗多彩，有孔雀藍(lán)、金黃、粉紅和翠綠等，還有各種美麗的花紋，這是因?yàn)樵诰奕烁虻耐馓啄ど喜紳M了住著共生藻的細(xì)管，這些細(xì)管其實(shí)是巨人蛤內(nèi)臟系統(tǒng)的延伸部分，只有住著共生藻時(shí)它們才會(huì)長(zhǎng)出來。事實(shí)上，不僅是巨人蛤，還有很多小型的雙殼貝類都會(huì)與蟲黃藻共生，體形越小，依賴蟲黃藻產(chǎn)生的營(yíng)養(yǎng)所占比例越大，一種只有幾克重的小海貝所需要的營(yíng)養(yǎng)有65%都是由共生藻的光合作用產(chǎn)生的。

巨人蛤鋪展開艷麗的外套膜來獲取陽(yáng)光。

蛇鎖海葵

蛇鎖?？麑儆谇荒c動(dòng)物門珊瑚蟲綱，種類繁多，分布在大西洋東海岸，從地中海到英國(guó)海岸都能見到它們的身影。它們是典型的半太陽(yáng)能動(dòng)物，觸手中住著共生藻類，會(huì)隨著光線變化和共生藻的不同而改變顏色，大多數(shù)時(shí)候它們呈現(xiàn)出藍(lán)綠色，觸手端是紫紅色，整條觸手能長(zhǎng)到8厘米長(zhǎng)。它們特別喜歡住在長(zhǎng)滿海膽和藻類的巖縫中，但由于得到共生藻類帶來的益處，它們喜歡移居到光線充足的淺海底上。許多蛇鎖海葵依靠蟲黃藻獲取太陽(yáng)能，但有時(shí)它們身上能同時(shí)容納蟲黃藻和蟲綠藻兩種共生藻。蛇鎖?？梢员患庸こ擅牢兜牟穗?，所以在一些沿海地區(qū)進(jìn)行人工飼養(yǎng)。為了加快它們的生長(zhǎng)速度，除了提供充足的陽(yáng)光，還要給這種肉食性的海葵喂食小蝦貝殼類、魚肉餌料以及人工飼料。

巨桶海綿

在加勒比海珊瑚礁潛過水的人應(yīng)該會(huì)對(duì)巨桶海綿感到很親切，它們是那里的原著居民。巨桶海綿是世界上最大的海綿，看起來就像生長(zhǎng)在海里的一棵棵大樹，最高者能長(zhǎng)到1.8米，最粗者體內(nèi)能容下一名潛水員。它們質(zhì)地像石頭般堅(jiān)硬，體色是棕褐色或棕紅色，故被稱為“珊瑚礁上的紅木”。巨桶海綿細(xì)胞內(nèi)共生著許多能進(jìn)行光合作用的藍(lán)藻細(xì)菌，一旦海綿失去了這些藍(lán)藻細(xì)菌，就會(huì)像珊瑚一般漂白脫色，這對(duì)于一些海綿來說是周期性的事。巨桶海綿里還住著其他許多共生體，包括不會(huì)光合作用的真菌和細(xì)菌。相對(duì)于其他生活在淺海的光合動(dòng)物來說，巨桶海綿更喜歡生活在10米深的海水下。一些海綿長(zhǎng)著硅質(zhì)骨骼，像光纖一樣，可以將陽(yáng)光導(dǎo)入海綿體內(nèi)的深層細(xì)胞中。

巨桶海綿的硅質(zhì)骨骼