当前位置： 蝌蚪 >> 蝌蚪的繁衍 >> 动物也能进行光合作用科学家把叶绿体注入蝌
叶绿体或许是地球上最成功的生物。有一种生物学说认为，在十几亿年前，叶绿体是一种独立的生命体，一种能进行光合作用的微生物。后来随着地球环境的变化，叶绿体生存面临着转折，它们开始把自己的DNA写入植物和藻类的基因组，随着植物和藻类遍布全球，不管是高山还是海底，有植物和藻类的地方就有它们的“后代”。
叶绿体结构但是你知道吗？叶绿体其实早就开始对动物“下手”了。
绿叶海天牛绿叶海天牛（一种海蛞蝓）这种长得像一片绿叶一样的海洋动物，能够从所吃的藻类中窃取叶绿体，并且能够利用这些叶绿体来进行光合作用来提高繁殖能力。最近发表在《皇家学会学报B刊》上的一项新研究，对绿叶海天牛对叶绿体的依赖提出了新的见解。
先前的研究表明，某些种类的海蛞蝓保留着它们所吃藻类叶绿体，然后将其储存在自己体内很长一段时间，有时长达一年。先前的研究也表明海蛞蝓从叶绿体中获取能量，在把它们植入自己的身体后，它们会停止进食。这一过程被幽默地称为盗贼整形术，这使得这种小动物有时被称为“太阳能鼻涕虫”。在这项新的研究中，研究人员认为保留叶绿体的另一个原因是提高它们的繁殖效率。
研究人员发现，植入肠道的叶绿体产生的物质进入这些海蛞蝓的生殖组织。这导致海蛞蝓产卵量超过了那些不能进行光合作用的近亲物种。研究人员指出，海蛞蝓产卵是一项能源密集型工作。每只蛞蝓产数百个卵，每个卵都有自己的营养包。叶绿体物质似乎能提高海蛞蝓的生殖能量，从而产生更多的卵。
更具体地说，研究人员发现海蛞蝓利用叶绿体中的物质，在其生殖系统中产生多不饱和脂肪酸，提高其生殖能量。研究人员还指出，使叶绿体有用的过程是一次性的。没有一种机制可以将它们完全整合到一起，从而将它们传给后代。也就是说，叶绿体还没能够将DNA写入海蛞蝓的基因组中，新生的海蛞蝓必须吃藻类才能储存叶绿体。
蝌蚪蛙类在发育过程中会发生特别巨大的变化，这不仅表现在外形上，还表现在呼吸方式上，当它们还是蝌蚪的时候，主要靠鳃来呼吸，当它们发育成青蛙后，主要靠肺和皮肤来呼吸。如今，在最近发表于《科学》（Science）杂志上的一项新研究中，科学家给蝌蚪带来一种新的呼吸方式——靠光合作用来呼吸。
被注入叶绿体的蝌蚪来自德国慕尼黑大学的科学家，将藻类引入蝌蚪的血液中，让藻类的叶绿体为蝌蚪提供氧气。当蝌蚪被放置在缺氧环境中时，叶绿体光合作用还能够源源不断地为蝌蚪大脑中的神经元提供氧气。
慕尼黑大学的生物学家汉斯·斯特拉卡（HansStraka）在研究非洲爪蟾蝌蚪的大脑时，脑子里闪过一个想法：像绿叶海天牛这样的海洋动物能够利用绿叶体的光合作用来获得氧气和营养，在青蛙这样的脊椎动物身上能不能实现呢？
叶绿体注入过程为了探索这种可能性，汉斯·斯特拉卡和他的研究小组将绿藻、蓝藻注入蝌蚪的心脏，这些藻类最终会通过血管到达蝌蚪的大脑，这些皮肤半透明蝌蚪会变成亮绿色。为了验证照在这些蝌蚪身上的光线，是否促使这两种藻类向附近的细胞输送氧气，研究小组监测蝌蚪大脑的神经活动和氧气水平。
当研究人员在无光照的条件下，把蝌蚪的头部分离出来并置于无氧环境下后，它们的神经停止了放电。而当研究人员用光照射蝌蚪的头部15到20分钟后，蝌蚪大脑的神经活动重新启动了，恢复的神经也表现得和缺氧前一样好，这证明了光合作用确实在为蝌蚪大脑提供氧气。
展望未来，这个实验可能为人类克服缺氧环境（如在太空或深海）提供了新的线索，但在如今的条件下，还不可能将藻类引入我们人类的血液循环中，因为这些外来的藻类会引起人体的免疫反应，它们最终会被当成异物排出体外。研究小组的下一步研究是观察注入的藻类能否在活体的蝌蚪体内存活，并在不引起免疫反应的情况下进行光合作用。
这不禁让人产生更遥远的联想，也许在未来，注入了经过改造的绿叶体的人类，在太空中不再需要氧气罩，只需要暴露阳光中，就能通过光合作用获得维持机体正常运转的氧气呢。然而，那样的人类，是应该长着个“外挂器官”呢，还是像绿巨人一样满身绿色呢？
