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對(duì)現(xiàn)代人來說，必會(huì)經(jīng)歷每日三問：
早上吃什么？中午吃什么？晚上吃什么？有時(shí)實(shí)在想不出來，就干脆不吃了。
要是我們曬太陽就能填飽肚子，那該有多好。不過這是不可能的，因?yàn)槲覀冎绖?dòng)物是不能進(jìn)行光合作用的。
然而，有一種動(dòng)物偏不認(rèn)命，它就為了生存把自己綠了。
而這一綠也綠得相當(dāng)徹底，它變成了一片行走的“綠葉”。
好就好在綠一次就能靠光合作用續(xù)命一生，從此不愁吃喝了。
不過在此之前，它必須得先從植物那里“偷”來葉綠體。
更令人稱奇的是，為了利用好葉綠體，它居然去“偷取”其他生物的基因。
那么，這樣神奇的動(dòng)物又會(huì)給人類帶來怎樣的啟示？自然界中所謂的“基因大盜”究竟是怎么回事？
綠葉海天牛（下文簡稱海天牛），是海蛞蝓*龐大家族的一員。
作為腹足綱的動(dòng)物，它身體的頂端長有兩只引人注目的觸角。
其實(shí)在幼年時(shí)期，它全身都是呈現(xiàn)紅褐色的。與現(xiàn)代肥宅一樣，海天牛最大的樂趣就是宅著不動(dòng)。
可別看這些幼崽宅得出奇，卻擁有不少天敵。例如珊瑚礁魚、蝦蟹、章魚都是它的天然大敵。
注：海蛞蝓只是一種俗稱，泛指“無殼蝸?！?，是一些保有少量外殼或是已經(jīng)沒有外殼的軟體動(dòng)物。
海蛞蝓的一種
盡管整日躺尸，但一旦遭到了天敵的攻擊，它們也能逃得飛快。
如此一來，它們也時(shí)刻處于生死一線，不得安寧。
所以為了安心地宅，海蛞蝓家族都會(huì)想方設(shè)法將自己偽裝起來。
而綠葉海天牛便從它最愛的食物藻類入手。
當(dāng)它們在啃食藻類時(shí)，并不會(huì)完全將其消化排出，而是用了點(diǎn)小心思，偷偷將其中的葉綠體納入自己體內(nèi)。
科學(xué)家們將這種盜取葉綠體為已用的現(xiàn)象，稱為盜食質(zhì)體
緊接著，它們的身體也會(huì)慢慢變綠，輕易將自己偽裝起來了。
即便是再聰明的章魚，恐怕也會(huì)以為這些是行走的綠葉！
當(dāng)然，辛苦“偷”來的葉綠體似乎不單是進(jìn)行自我保護(hù)。
科學(xué)家認(rèn)為，它還能像植物一樣進(jìn)行光合作用，獲得能量。
這樣一來，海天牛就能找個(gè)能曬到太陽的地方一宅到底了。
可問題來了，海天牛，究竟是從哪一種藻類偷來的葉綠體？
早在上世紀(jì)70年代，科學(xué)家就開始研究這個(gè)有趣的問題。
他們不厭其煩地反復(fù)觀察海天牛的生活習(xí)性，并最終鎖定了目標(biāo)。
原來當(dāng)它們幼年時(shí)，就會(huì)主動(dòng)尋找一種叫濱海無隔藻的藻類。這是一種真核藻類，主要生活在美國東海岸的淺水池和鹽沼之中。
它們不是一發(fā)現(xiàn)會(huì)這種藻類就立刻吃掉，而是要相處多日再將其吃掉，且食用的方法也遠(yuǎn)沒有我們想象得那么簡單。
首先，它們的舌齒能把藻類細(xì)胞壁刺破，并用消化系統(tǒng)進(jìn)行消化吸收。
伴隨著研究的深入，研究者發(fā)現(xiàn)其他海蛞蝓也會(huì)竊取葉綠體。
與綠葉海天牛不同，這些海蛞蝓能將葉綠體存入角鰓，從而利用光合作用。
我們知道儲(chǔ)存再多的能量，也有枯竭的一天。而“偷”來的葉綠體更是如此。
由于葉綠體不斷被消耗，這些海蛞蝓需要不斷補(bǔ)充葉綠體，才能維持光合作用。
各種形狀的海蛞蝓
然而，研究者卻發(fā)現(xiàn)，綠葉海天牛體內(nèi)的葉綠體是用之不竭的。
海天牛能夠維持葉綠體長期穩(wěn)定，完全擺脫飲食進(jìn)入“辟谷”狀態(tài)。
也就是說，只要吸收了葉綠體，它就能不吃不喝都能度過近10個(gè)月。
要知道，一只綠葉海天牛的壽命也只不過一年上下。這也是為什么大家都說它只要進(jìn)食一次，就能續(xù)命一生。
那么，它究竟是如何讓自己體內(nèi)的葉綠體一直發(fā)揮作用的呢？
研究發(fā)現(xiàn)，綠葉海蛞蝓不僅能夠吸收葉綠體，它還會(huì)主動(dòng)“偷取”基因。
等等，生物遺傳基因不都來自父母，怎么還能靠“偷取”而來呢？
其實(shí)在自然界中，“偷基因”的例子可能比人類想象中的要普遍得多。而這有可能生物體存在的一種更為有效的進(jìn)化捷徑。
比如，去“偷”那些能夠幫助生物必要的生存基因當(dāng)它們輕易擁有這些生存能力時(shí)，就可能不必經(jīng)過數(shù)百萬年的艱苦進(jìn)化了。
不同于親代-子代式的“垂直傳遞”，這種“偷”基因的方式被視為是是“水平基因傳遞（HGT）”
目前的研究表明，水平基因轉(zhuǎn)移是一個(gè)重要的現(xiàn)象，它使生物早期的演化關(guān)系更為復(fù)雜。
顯示垂直和水平基因轉(zhuǎn)移的生命之樹
比如生活在極端寒冷氣候的雪藻就是一種會(huì)“偷基因”的生物。
為了不讓冰晶將生物的細(xì)胞膜刺穿，雪藻必須生成一種與冰結(jié)合蛋白。
這些基因與細(xì)菌、古生菌、真菌的某些基因極為相似，可視為是極端寒冷環(huán)境中生存的必要基因。可在較溫暖地帶，沒有任何一種藻類攜帶這種基因。
因此，科學(xué)家認(rèn)為生存的必要基因是通過水平基因轉(zhuǎn)移的方式獲得的。
雪藻
而我們現(xiàn)在看到的綠葉海天牛和濱海無隔藻之間的關(guān)系，亦是水平基因傳遞在現(xiàn)實(shí)生活中的一個(gè)經(jīng)典例證。
研究發(fā)現(xiàn)，綠葉海天牛能將藻類核基因中，有關(guān)編碼葉綠體蛋白的部分整合進(jìn)自己的基因。這也是為什么它們只要變綠一次，就能一生無憂了。
另一方面，這種藻類與綠葉海蛞蝓也算是一種特殊的“共生關(guān)系”。
說到這，就不得不提生物學(xué)一個(gè)著名的猜想——“內(nèi)共生起源學(xué)說”。
康斯坦丁·梅列什科夫斯基1905年繪制的生命樹圖，顯示了復(fù)雜生命形式的起源是由兩個(gè)階段的共生作用，即共生細(xì)菌的結(jié)合，依次形成細(xì)胞核和葉綠體
這種猜想認(rèn)為在15億年前，自由自在的光合細(xì)菌被異養(yǎng)真核細(xì)胞吞噬。
但奇怪的是，這次它沒有被吸收殆盡，而是被保留了下來。
光合細(xì)菌不斷產(chǎn)出能量維持自身，多余的能量被真核細(xì)胞吸收，兩者形成互惠互利般的平衡。這種平衡最終使兩者合為一體，逐步構(gòu)建起了奇怪的共生關(guān)系——內(nèi)共生。
這種猜想并不是空穴來風(fēng)。在氯化石炭蘚植物中就能發(fā)現(xiàn)，它們從綠藻中獲得葉綠體，甚至保留了額外的細(xì)胞核。還有許多真核生物劫持了紅藻的質(zhì)體，就連病原體瘧原蟲和弓形蟲內(nèi)都能找到。
用透射電鏡觀察哺乳動(dòng)物肺細(xì)胞線粒體
而綠葉海蛞蝓所取食的濱海無隔藻，則被稱作次級(jí)內(nèi)共生關(guān)系。因?yàn)闉I海無隔藻的祖先可能已經(jīng)經(jīng)歷過一次內(nèi)共生了。
作為真核藻類一支的紅藻，其中一種原始紅藻被另一類真核細(xì)胞所吞噬，并將基因轉(zhuǎn)移到宿主的基因組內(nèi)，從而形成了濱海無隔藻。
這么說來，綠葉海蛞蝓所獲得的至少是二手基因。
不過也科學(xué)家并不認(rèn)同這一觀點(diǎn)，認(rèn)為海天牛體內(nèi)的葉綠體并非是光合作用。他們發(fā)現(xiàn)在黑暗的環(huán)境下，部分海天牛可以存活。
所以，他們認(rèn)為平常觀察到的海蛞蝓幾個(gè)月的辟谷可能是像冬眠動(dòng)物一樣，大吃一頓能撐幾個(gè)月。
盡管如此，學(xué)術(shù)界主流的觀點(diǎn)還是認(rèn)為葉綠體在海天牛中是完全發(fā)揮了作用的。因?yàn)榭茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)在不同光照條件下，饑餓生活的海天牛，它的體長和死亡率等都有著明顯的差異。
他們認(rèn)為這得歸功于共生海天牛身上葉綠體的光合作用。
科學(xué)學(xué)的每一次發(fā)現(xiàn)都引發(fā)更多的問題，而我們在回答這些問題的時(shí)候打破著人類知識(shí)的邊界。
目前科學(xué)認(rèn)為綠葉海天牛“奪取”濱海無隔藻核基因，是唯一一種多細(xì)胞動(dòng)物間的功能性基因轉(zhuǎn)移。
而對(duì)人類而言，這種劫持其它生物基因的方法，很有可能用于建立一種治療遺傳性疾病的新型醫(yī)學(xué)方案。
比如未來醫(yī)學(xué)專家可以從其它生物體內(nèi)獲取基因，用于治療一些人類疾病等等。
或許有一天，科學(xué)家們能制造出在植物體外工作的人工葉綠體，直接收獲太陽能滿足人類的需要。
屆時(shí)我們只要曬曬太陽就吃飽了，就能修仙成超級(jí)肥宅了。
可這樣的話，人類會(huì)不會(huì)也喪失了當(dāng)吃貨的無窮樂趣了呢？
*參考資料
Nudibranch.Wikipedia. on 14 July 2019, at 13:49 (UTC).
David Smith. Steal My Sunshine. The scientist. 2013.
Dan Graur. Mitochondria Are Just Like Pigs: Ingesting Them May Lead to the Establishment of Stable Endosymbiosis with Humans.Judge Starling. 2016.
Kate Horowitz. 7 Vivid Facts About Sea Slugs. mentalfloss.com.
fengfeixue0219. 綠葉海天牛：奪取基因?yàn)楣夂? 果殼. 2015.
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