深海里的阳光猎手

核心提示：除了植物，谁还能进行光合作用？答案可不是植物人。科学家已经发现，一些神奇的海洋动物有自己的B计划——吸收太阳能来补充能量。

哈佛药学院的学生Christina Agapakis正在做一项实验，看看能否将能光合作用的真菌移植入斑马鱼的受精卵里，让出生的小斑马鱼靠光合作用吸取养分。结果，长出的小鱼还是基本靠食物存活，但它们和真菌都活着，这对于科学家们是个激励人的好消息：也许我们有天能造出靠阳光成长的“太阳能鱼”，为世界食物储备提供一条新路。

这不是异想天开，实际上，世界上有些动物已经能靠光合作用来提供能量了。除了广为人知的珊瑚外，不少海绵、海葵、水螅等都有这种能力，它们有些甚至已在人类的菜单上存在几万年了。

动物获取光合作用的方法有很多。加拿大戴尔豪斯大学的研究者发现，雌性斑点真螈能将藻类细胞通过输卵管传到卵子中。因此，这些藻类不但在卵子外层寄居，甚至能直接住进发育中的小真螈细胞内。在这些细胞里，消耗能量的线粒体会簇拥着藻类细胞，将它们产生的糖分和氧气通通吞下。

既然与光合藻类共生有这样的好处，为什么只有少数动物有这种能力呢？一些研究者认为，这并不是它们不能够，而是不愿意。

首先，要进行光合作用就必须经常接触光；然后要有足够透明度的身体让光线可以通过；另外，它得有足够大的表皮面积来接受光线，像水螅和珊瑚那样的枝状体形是最完美的，或者像片叶子一样扁平也行，比如绿叶海蛞蝓。

而这一条就已经被很多动物否定了。对被捕猎者来说，长时间暴露在阳光下是非常危险的。不过，有些海蛞蝓只需要一点光线就能存活。另一些海绵拥有光纤般的骨骼，同样可以传导光线到体内。

进行光合作用的第二个条件是体内有转化光能的机体。植物靠的是与生俱来的叶绿体，这是动物身上没有的，它们只能另外想办法获取。有些海蛞蝓能通过吃藻类来获取叶绿素，同时将它们储存在自己细胞内。不过，叶绿体如何抵御海蛞蝓的消化液呢？这至今仍是一个谜团。当我们吃下蔬菜后，消化道的酶很快会把叶绿体细胞分解，不然我们早就变成“植物人”了。而动物也是同样的道理。因此，这些特殊的动物还具有一种保存并不损害叶绿体细胞器的非凡才能。

另外，叶绿体要长期正常运转，还需要许多基因的辅助，而这些基因在被吞下肚时就已经跟叶绿体分离了，在动物体内也找不到替代品。因此一些动物需要不断进食藻类，来取代已经失效的叶绿体。但有一种强悍的动物用不着——绿叶海蛞蝓，它只要一次吃饱了，就可以在剩下的十个月日子里靠储存的叶绿体维生。

对此，缅因大学的科学家们专门进行了研究。他们发现，让叶绿体长期工作的方法一是，将整个藻类细胞移植到自己身上，包括植物的细胞核和叶绿体等，可提供这种方便的首推Symbiodinium共生藻，它们为珊瑚、水螅、水母等都能提供太阳能。

方法二是获取能够生成叶绿体的基因，自给自足。研究者们通过放射性跟踪剂观察绿叶海蛞蝓后发现，它不仅偷走了藻类的叶绿体，还弄走了至少一种相关的psbO基因，它能对光合作用必需的一种蛋白质进行编码。因此，绿叶海蛞蝓不但不用再补吃藻类，还能将这种生成叶绿体的基因传给自己的后代。只要这些后代吃进了足够的叶绿体，就能开始光合作用了。在自然界中，这种两个不同物种间横向的基因转移是极为罕见的。

但天底下没有免费的午餐，靠光合作用来存活有点像晒日光浴，晒得太多也会坏事儿。首先，长时间的日晒会给动物带来过高的温度，还有一定的紫外线损伤，所以很多光合动物都生活在水里。而且，要同时利用光能和捕食来补充能量，动物就得带着两套家伙，比如某些海葵，它们的长触须用来捕猎，短的触须则用来给寄居的藻类接触阳光。这些都要求动物们在生活方式和形态上作出妥协。比如说，待在光照充足、水质清澈、温度恒定的地方。

而且，对于一些运动量大的动物来说，阳光产生的能量到底能发挥多久作用？光合作用产生的能量有点像“垃圾食品”——主要是糖分。但动物还需要蛋白质、维他命和矿物质来维持健康，而这些只能通过进食获得。

另外，许多鱼类已经是靠吃植物和藻类生存的，让它们变成“太阳能鱼”的话，在食物产业的经济效益上似乎并没有多大提高，更别提要说服消费者去放心地吃它们了。不过，随着科技的飞速发展，这项工作总会有人继续的，也许某一天，你只要打开灯就可以喂饱自己的宠物鱼了，那不也挺好的？

绿叶海蛞蝓

Elysia chlorotica

这种长得像绿叶的海蛞蝓体形娇小，一般只有1到3厘米，属于软体动物腹足纲。当它们混迹于海中的海藻时，几乎没人能分辨出来。其翠绿的色泽主要归功于它们体内大量的叶绿体，这是从它们吃的海藻中偷过来的。这些叶绿体会被储存在它们的内脏细胞和肠道分支上，以此有足够的面积来接触阳光，从而继续为海蛞蝓转化养分。像叶面般展开的“双翼”就是绿叶海蛞蝓的太阳能电池板，背上的血管则充当着叶脉。

绿叶海蛞蝓刚出生时呈半透明的棕色，缀有红色斑点。在成长的过程中它会不断进食藻类，同时绿色渐渐加深。其他海蛞蝓吸取的叶绿体只能工作几天或几周，而成年绿叶海蛞蝓一旦吃饱了，就能在剩下的十个月生命中不再进食，逍遥自在地靠吃阳光饱。但是，如果不能见到阳光的话，它们只能无奈地枯萎、变黄，最后死亡。