事实如此浪漫

在体内进行光合作用的蝾螈

斑点蝾螈幼仔在出生前就已经有了光合藻类,可以在它们的卵中看到。 印第安纳大学Roger Hangarter提供

一个在生命恣意的交换、分享和合作中,有一个联盟脱颖而出:斑点蝾螈和它们体内的藻类的共生关系。

它们的独特性并非小事。毕竟,物种之间互惠互利的关系数不胜数。我们自己的基因组中充满了来自其他生物的DNA,这些DNA不是遗传自共同的祖先,而是通过跨物种的DNA漂移而获得的。有细胞线粒体,很久以前某个会议的发电产品当然还有微生物群,这些微生物占动物体内细胞的90%,并有助于各种生理过程.走在森林里,树木的根部与共同进化的真菌纠缠在一起。脚下铺着共生的地毯。

没有尽头,但是斑点蝾螈钝口螈属欧,确切地说,是北美东部常见的一种——展示了某种独特的东西。你可以自己看看:今年春天,如果你有幸在一个春天的池塘里发现斑点蝾螈卵,仔细而温柔地看一看,注意那些绿色的小斑点。藻类,Oophila amblystomatis.没有其他脊椎动物有肉眼可见的内共生体——一种生活在里面的生物*。

最早注意到这一点的科学家之一是生物学家亨利·奥尔(Henry Orr),他在19世纪晚期推测藻类会某物胚胎蝾螈,尽管他不知道是什么。到20世纪中期,研究人员扩展了奥尔的推测,假设藻类可能以细胞废物为食,并向细胞提供光合作用时产生的氧气。

然而,这种共生关系的本质仍不清楚。2011年,研究人员发现,藻类并不像奥尔和其他人认为的那样,只存在于细胞表面。它生活在胚胎中它从始至终都是斑点蝾螈生命的一部分。它们甚至可能在园艺的世代交替中从母亲传给后代。

一只成年斑点蝾螈 托马斯/福吉山照片将通过Flickr

两年后,另一项发现进一步阐明了这种关系(pdf),几乎.研究人员在含有放射性碳同位素的水中孵化蝾螈卵;当藻类进行光合作用时,它们会产生放射性葡萄糖。在水中发育的胚胎也具有放射性——但如果它们在黑暗中孵化,光合作用就停止了。藻类的太阳能活动确实很有营养。

这一点还没有得到明确的证明,但有大量的证据。更重要的是藻类对胚胎发育的重要性。如果没有它们,胚胎就会发育缓慢且不太成功,尤其容易受到感染。与此同时,当外面发现蝾螈时,o . amblystomatis变成休眠状态,形成碉堡状的囊肿,只有当它们的宿主出现时才会再次打开。物种是为彼此而生的。

人们会如何看待这个事实呢?这里有几个教训,其中一个是立即实用的:阿特拉津,一种常见的除草剂,可能通过杀死蝾螈体内的藻类来伤害蝾螈.另一种更概念化的见解可能来自我们对这种结合的了解,这花了一百多年的时间,研究人员现在认为,这种结合可能在许多其他两栖动物甚至鱼类中也存在。就我们所知道的,我们知道的很少。

其中最明显的教训,就像亮绿色的水藻斑点和黄色的斑点使斑点蝾螈得名一样,就是:大自然并不像老话所说的那样,是一个充满了恶性竞争和残酷剥削的世界。这是一种合作,一种互利,一种进化在联盟中发现的维持生命的美好方式。


更正:文章最初说斑点蝾螈是唯一的动物有一个可见的内共生体。但正如丹·克莱姆(Dan Clem)在下面的评论中指出的,确实有一些无脊椎动物也含有光合藻类。


布兰登Keim (@9brandon)是一名专门从事科学、环境和文化的自由记者。

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