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太阳能脊椎生物:斑点钝口螈可进行光合作用

归档日期:04-21       文本归类:      文章编辑:爱尚语录

  ]最新一项显示,普通的斑点钝口螈是一种“太阳能脊椎动物”,它们的细胞内存在着可进行光合作用的藻类,彼此间形成共生关系。这是迄今首例脊椎动物体内共生光合作用微生物现象。

  腾讯科技讯(悠悠/编译) 据国外媒体报道,蝾螈是“太阳能脊椎动物”?科学家首次发现在蝾螈体内存在着光合作用生物体。

  科学家长期以来认为仅有植物、藻类、细菌和部分无脊椎动物能够利用光合作用,它们能够直接将太阳光转变为能量。但是目前他们首次发现一种光合作用脊椎动物,这种神秘生物正是普通的斑点钝口螈(学名为:Ambystoma maculatum)。有趣的是,对于研究人员而言斑点钝口螈并不是一支新物种,并且人们长期以来都知道该生物的胚胎与光合作用藻类存在着共生关系,然而之前科学家仅认为这种共生关系存在于身体之外,蝾螈与藻类分别交换能量。

  原来之前研究人员并未细致深入分析,达尔豪斯大学科学家赖安-克奈伊(Ryan Kerney)在研究一批斑点钝口螈胚胎时发现这与之前的观点存在着差距,并认为一种亮绿色物质源自细胞内部。

  这种亮绿色指示了叶绿素的存在,它是一种吸收光线可能进行光合作用的绿色素。克奈伊说:“在实验中我对即将孵化的斑点钝口螈胚胎进行长时间曝光呈现荧光图像,通过使用透射电子显微镜法,我证实了自己的观点,藻类的确共生存在于这种蝾螈的细胞中。”

  事实上,自然界生物共生关系经常存在于可生成细胞能量的线粒体、细胞器,因此很可能线粒体直接收获氧气和碳水化合物,这是藻类进行光合作用的副产物。

  这项发现之所以令人惊奇是由于所有脊椎动物都拥有适应性免疫系统,能够自然摧毁它们细胞中的异质生物物质,然而斑点钝口螈细胞中的藻类如何避开这种防御性仍是一个未知谜团。

  更具有吸引力的是,克奈伊同时发现成年雌性斑点钝口螈的输卵管中也存在着藻类,在这里胚胎体形成于它们的液囊中。这意味着很可能共生藻类是在繁殖期从母体遗传给后代。

  美国加利福尼亚州大学伯克利分校的大卫-沃克(David Wake)称,我想知道是否藻类能够进入胚芽细胞,但这是一项真实的挑战,之前观点认为脊椎动物细胞能够处理异质生物物质。

  虽然这是首次发现脊椎动物与光合作用微生物存在共生关系,但这项发现将开辟新的研究视野,让科学家未来探索是否其他动物也存在着类似的特征。

  发育生物学家丹尼尔-巴克霍尔兹(Daniel Buchholz)说:“我认为如果人们开始关注‘太阳能脊椎动物’,很可能未来获得更多的实例物种!”

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