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科學怪奇 · Biology

地球上,一種會偷陽光的動物

牠不是植物,卻能把葉綠體據為己有,幾個月不用吃飯,只靠曬太陽活下去。

物種 Elysia chlorotica體長 約 2–5 公分絕招 竊葉現象 Kleptoplasty
綠葉海蛞蝓:一片嫩綠的葉狀身體,靜靜趴在海底
圖 / 綠葉海蛞蝓:一片嫩綠的葉狀身體,靜靜趴在海底 · Daniel J. Drew, Yale Peabody Museum / Wikimedia Commons / CC0

海底,有一隻不該存在的動物

牠沒有鰓會發光,沒有毒刺,也沒有龐大的身體。甚至只有兩、三公分長——如果把牠放在一片海藻上,你可能根本找不到。然而,牠做得到一件理論上不該有任何動物辦得到的事:牠會偷走植物的太陽。

吃掉一株藻,順便偷走它的發電廠

綠葉海蛞蝓出生時,只是一隻普通的小海蛞蝓。牠和其他動物一樣:餓了,就吃。但第一次啃食黃綠色的海藻後,事情開始變得奇怪。

大部分動物消化植物時,會把細胞一起分解——葉綠體,植物進行光合作用的地方,通常幾分鐘內就會被胃酸破壞。綠葉海蛞蝓卻沒有。牠像一名高明的小偷,把葉綠體完整拆下,小心翼翼搬進自己的細胞。不是放在胃裡,而是直接安裝進身體組織。

從此以後,那些原本屬於植物的「太陽能發電廠」,開始替一隻動物工作。科學家替這種現象取了一個名字:竊葉現象(Kleptoplasty)——字面意思,就是偷來的葉綠體。

一頓飯,吃上四個月

更不可思議的是,牠不用天天偷。成年綠葉海蛞蝓只要在成長初期大量進食海藻,之後竟能靠著體內的葉綠體,維持數個月的光合作用。實驗室裡,有個體在充足光照下超過八個月幾乎沒有再進食——每天做的事情很單純:趴著、曬太陽、活著。如果不知道牠是動物,你會以為那只是一片漂浮的葉子。

科學家一度懷疑:牠偷的不只是葉綠體

故事到這裡,本來已經夠離奇。但真正讓生物學界爭論十多年的,是另一個問題。植物的葉綠體其實很難單獨活下去:它們需要植物細胞核不斷提供蛋白質,否則幾天到幾週,就會逐漸失去功能。那麼,綠葉海蛞蝓體內的葉綠體,為什麼能工作好幾個月?

二○○八年前後,有研究提出一個震撼的假說:牠可能連植物的基因都偷了。如果是真的,代表一隻動物,把另一個界別生物的部分遺傳資訊,變成自己的工具。消息一出,全球媒體爭相報導——有人說,這是演化史上最瘋狂的合作。

後來,故事又翻了一次

然而,科學最大的魅力,就是允許自己被推翻。隨著定序技術越來越精準,後續研究陸續發現:先前認為存在於海蛞蝓體內的植物基因,可能只是檢測污染,或來自尚未消化乾淨的藻類細胞。目前的主流看法認為,綠葉海蛞蝓長期維持葉綠體功能,未必需要把植物基因整合進自己的基因組。

真正的機制,至今仍沒有完全解答。也就是說:我們知道牠偷走了發電廠,卻還不知道,牠究竟是怎麼讓發電廠一直運轉的。

有些答案,還在海裡

如果把生命比作一本工程手冊,綠葉海蛞蝓像是在其中某一頁,偷偷寫了一行沒人看過的註解。短短幾公分的身體,卻讓植物學、動物學、細胞生物學和演化學,同時停下腳步。直到今天,仍有研究團隊試圖破解牠如何維護葉綠體、如何延長其壽命,以及這種能力究竟演化了多少次。

「牠沒有學會光合作用;牠只是把別人的太陽,借來照亮自己。」
貓評

如果本編也能偷葉綠體,每天最大的煩惱大概就只剩下:今天要曬東邊的太陽,還是西邊的太陽。不用訂外送,也不用洗碗。可惜,人類演化到今天,最擅長偷的還是別人的 Wi-Fi。

來源 / Britannica · Journal of Experimental Botany(Oxford)· Nature(2008 年研究)· Current Biology

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