大家好,我是魅力科学君,今天给大家介绍一种令人觉得不可思议的动物——黑岛天兔海蛞蝓(Costasiella kuroshimae),这种动物不但能进行光合作用,而且头断了还可以再生。
黑岛天兔海蛞蝓属于海兔科柱海蛞蝓属动物,主要分布于印度洋和太平洋之中,它们的体型很小,其体长通常不超过1厘米,由于它们看上去有点像植物的叶子,又有点像一只小小的小绵羊,因此人们通常将其称为叶羊,为方便描述,下文我们也这样称呼它们。
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我们知道,想要进行光合作用,就得有叶绿体。实际上,叶羊自己是没有本事制造叶绿体的,但它们却能“偷走”藻类的叶绿体,然后将其据为己有,让其在自己的身体里继续进行光合作用。
叶羊平常主要以藻类为食,在进食的时候,它们会用类似针管一样的口器刺穿藻类细胞,把里面的东西吸出来,其中就包括了叶绿体。
通常来讲,在大多数动物体内,这些被吞进肚子的叶绿体很快就会被消化分解,但叶羊却可以把这些叶绿体保留下来,并将其储存在自己身体的分支状消化结构中。
这些分支结构会延伸到它们身体两侧那些像叶片一样的突起里,这样一来,叶绿体就能更好地接触阳光。
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重要的是,这些“偷来”的叶绿体并不是摆设,它们依然可以继续工作,研究表明,叶羊在进食一次之后,就可以在长达数月的时间里,仅仅依靠阳光和二氧化碳来维持生命活动。
这是因为叶绿体自己保留了少量最关键的基因,能自主合成光合作用过程中损耗最快的那部分蛋白质,勉强维持基本运转,而由于叶羊细胞内部的化学环境跟藻类细胞差别不是特别大,因此叶绿体的基本物质交换在新环境里还能凑合运行一段时间。
除此之外,叶羊细胞并不是被动容纳叶绿体,而是会主动上调自身的抗氧化酶表达,帮叶绿体处理掉光合作用产生的那些危险副产品,起到了一部分原本由藻类细胞核承担的保护功能。
有意思的是,为了让自身的光合作用更持久一些,叶羊通常会更倾向于选择那些叶绿体更耐用、更稳定的藻类取食。
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作为一种动物,叶羊竟然能进行光合作用,这已经令人觉得很是神奇了,然而在研究工作中,科学家又发现了它们的另一个不可思议之处,那就是在有些时候,它们会主动让自己的头断掉。
更准确地说,是从脖子处把头部和身体断开,在此之后,它们的身体会因为失去生命力而烂掉,但头部却可以长出一个新的身体。
根据科学家的观察,叶羊的“脖子”位置有一条类似“预设断裂线”的结构,当条件触发时,这个区域会逐渐断开,经过大约22个小时之后,其头部就会彻底脱离身体。
在接下来的时间里,“只有头”的叶羊依然生命力十足,而随着时间的推移,新的身体逐渐开始在其后方长了出来,在大约两到三周之后,它就又变成了一只完整的叶羊。
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一个没有身体的头部,是怎么活下来的呢?答案又回到了那些被“偷来”的叶绿体上。
简单来讲,在没有身体的情况下,这些叶绿体仍然在进行光合作用,在其能量支持下,叶羊就有能力完成后续的再生过程。我们可以将其简单地理解为,在“断头重生”的这段时间里,它们暂时从“动物模式”切换到了“植物模式”。
那它们为什么要这么做呢?难道说它们会像壁虎那样在危机来临时“断头求生”吗?
对此,科学家普遍认为,叶羊的这种行为应该不是为了躲避捕食者,因为整个过程太慢了,相对来讲,这更应该是一种自我修复策略,比如说当其身体里的寄生虫过多,或者某些组织受损严重时,它们就可以通过“舍弃旧身体,重新长出一个新身体”这样的策略来彻底摆脱问题。
就目前的情况来看,我们对叶羊还知之甚少,其中的许多关键机制还没有搞清楚,期待在未来的日子里,科学家能有更多的发现。
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