1、 i來源網絡整理，僅供供參考 #來源網絡整理，僅供供參考生物有可能像植物那樣進行光合作用嗎人類必須種植，狩獵和搜集食物，但是很多生物其實不如此受限。 植物，海藻，以及很多種細菌可以通過光合作用維持生存。它們利用 陽光催化體內產生糖分的化學反饋.人類是否可以也做到類似的事情 呢？我們的身體能否也變得像植物一樣從太陽能中獲取食物呢？通常說來，動物無法進行光合作用，但是一切規則總有例外。豌 豆觀，這一最新發現的潛在變異物種，是農民的敵人不過卻是是基 因學家的朋友。上個月，法國索菲亞，安德魯生物技術學院的AlainRobichon報導了豌豆觀利用一種叫做類胡蘿卜素的色素獲取太陽能 并且產生ATP （一

2、種貯存化學能量的分子），該類觀蟲屬于那些利 用從真菌中“竊取”的基因本身產生色素的動物，這些動物數量非常 稀少。綠觀蟲（含有大量的類胡蘿卜素）產生的ATP數量要比白射 蟲（幾乎不含類胡蘿卜素）要多，并且橙色射蟲（含有中等水平的類 胡蘿卜素）在陽光下產生的ATP數量比在黑暗中產生的要多。另一種昆蟲，東方大黃蜂，可能也有類似的手段，它通過一種不同的叫做 黃蝶吟的色素將光轉化為電力能源。這兩種昆蟲都能將本身能力作為 來源網絡整理，僅供供參考來源網絡整理，僅供供參考 后備發動機，在供應減少或需求增加時提供能量。 但是這兩個例子都 具有爭議性，而且有關色素的真實身份的細節以及它們詳細的作用都 不明確。況

3、且，沒有一個例子是真正的光合作用，因為光合作用還包 括將二氧化碳轉化為糖分以及其他化合物。 利用太陽能僅僅只是整個 轉化過程的一局部。然而，也有動物進行真正字面意義上的光合作用，它們都是通過組成團體來實現。珊瑚是最典型的例子。它們是由成百上千的像海葵 一樣的軟體動物集合而成，生活在它們自己制作的巨大的礁石里。 它 們寄生在微小的的稱為鞭毛藻的藻類細胞的特殊部位內，這些“居民”，或者叫內生共同體，可以進行光合作用并且為珊瑚提供營養。 一些海 葵，蛤蚌，海綿以及蟲子也有光合作用的內生共同體，而且它們中甚 至有一種是脊柱動物的例子：斑點蝶蜿。它的偏綠色的蛋中含有藻類， 這些藻類實際上已經侵入了胚胎細

4、胞的內部 （雖然它們對蝶蜿是否有 益處還有待商榷）。雖然有這么多品種的例子，光合作用共生體仍是個例外而不是規 則。在一篇經典的論文中，植物學家David Smith和昆蟲學家ElizabethB ernays解釋了為何這樣的合體比它們看起來要復雜。 宿主需 要為共生體“支付”營養。它們需要方法“說服”共生體釋放其本身 生產的營養，而不是本身留用。它們需要控制共生體的生長，這樣它 們才不會出現“人口爆炸”。它們還需要將它們的共生體轉移到下一 代。（珊瑚是通過將共生體釋放到周邊水域來實現的）但是，這些這種關系的種子其實不像它們看起來的那樣難以播種。2011年，來自洛杉磯的加利福尼亞大學的合成生物學

5、ChristinaAgapakis,給將幼年斑馬魚接種光合作用的細菌， 在魚的胚胎時期將細 菌注入具體內。正如她在博客所說，“最難以想象的是什么也沒發生”。 這種魚不能進行光合作用，但是它們也其實不排擠這類細菌。實驗證 明了脊柱動物可以，至少能容忍光合作用微生物的存在， 或者是那種 可以為蝶蜿幼體供能的微生物。而且，她甚至提出稍作改動這種細菌 可以入侵哺乳動物的細胞。還有另一種加入植入共生體的方法：竊取它們的“加工廠”。在植物和藻類的細胞內，光合作用是在一個被稱作葉綠體的微小的構造 中發生的。葉綠體是一種獨立生存的光合細菌的殘存物， 這種細菌在 數十億年前被稍大于它的微生物所淹沒。 與其他該類

6、事件不同，這一 命運性的遭遇其實不是以被淹沒細菌的被消化結束。相反，這兩種細胞組成了一個持久的合體關系維持植物和藻類的細胞生存至今。因此,與其和一個共生體聯手，為何不避開中間人，將他的葉綠體據為己有呢？至少一局部動物這樣做過，比如海蛤蠕。這種美麗的生物以藻類 為食，同時給自己選派了葉綠體。.依照海牛天屬專家M aryRumpho 的描述，這些竊取來的葉綠體分布在蛤蠕的消化道內，為它提供能量， 使得它“活得像個植物”。這種聯合對于蛤蠕至關重要，失去了便無 法活到成年。蛤蠕是如何維持并且使用它們的葉綠素的依然不得而知。這些構造其實不是綠色的閃存盤。你不能指望把它們塞進活的宿主細胞它們 就可以正常工

7、作，因為它們用到的很多蛋白質都是被宿主細胞的染色 體編碼過的。這些數以百計的蛋白質在細胞核內合成， 然后運至葉綠 素。海牛屬的染色體至少包括了一個海藻類基因， 還有更多的可能潛 伏以待，所以要包括百多個功能性葉綠體不大可能。.這是另一個時代的謎團。現在，劍橋大學的C hrisHowe說，“如 果你想要在一個葉綠體和新的動物宿主直接建立一種新的關系，你將需要所有額外的機器輔助，你將不得不把這些基因都放到宿主的染色 體中”。有了數以百計的此類基因之后，將一個人類細胞變成一個兼 容葉綠體的家將在很大程度上波及到基因工程。那么怎樣才算是頭呢？即便有了共生體，即便控制性基因也成功的加入了，這些會給我們帶來不同嗎？可能不是， 在沒有盡可能多的 將你暴露在太陽能的前提下，光合作用是一種無用的能力。那就需要 與容量相對應的一大塊平面。植物是通過大的，水平的采光平面一一 葉子。海牛屬，蛤蠕，又綠又平，看起來像是活生生的葉子。它同時 也是透明的，因此光可以穿透它的組織達到內部的葉綠體。人類，換而言之，是非常不透明的。即便我們的皮膚充斥著工作 的葉綠體，它們也只能生產維持我們生存的一小局部的營養物質。Agapakis說：“動物需要很多能量，而且不停的運動也不能使葉綠體工 作”，“如果你構想一下一個必須從太陽中取得所有能力的人，他們必須一直靜止，然后他們還需要一大片平面，突出的葉子，從這種意義 上看，人