綠葉海天牛：一種僅靠曬太陽就能生存下去的高能海蛞蝓

綠葉海天牛是一種生活在美國東海岸的海蛞蝓，它們會偷走藻類進行光合作用的質體，只需曬太陽就能生存下去。

攝影：PATRICK J. KRUG

撰文：DOUGLAS MAIN

生命有其固有的規則和模式。但植物卻憑藉其獨特的能力，免於為生存四處奔波，這令人難以置信的能力就是「太陽能」。動物因為沒有進行光合作用的能力，不得不為生存奔走。它們一路摸爬滾打，還得尋找可以果腹的植物。

動物無法進行光合作用，這一點似乎在大自然巨幕拉開的那一刻就確定了。光合作用？那可是植物的職責。

然而，一種小小的海蛞蝓勇敢地對命運說出了「不」。

這種名為綠葉海天牛（Elysia chlorotica）的動物，生活在美國東海岸，不滿足於只是吃海藻。它們竟然偷走了植物收穫太陽能的「分子引擎」。這些海蛞蝓把偷走的葉綠體整合到皮膚中，變身成通體綠色的樣子。

這種海蛞蝓看起來就像一片2.5到5厘米的小葉子。實驗顯示，它們可以連續9個月甚至更久不吃東西，利用偷來的葉綠體，在陽光下進行光合作用。

洛杉磯加州州立大學的生物學家Patrick Krug說：「（它們的）這種行為非常獨特，在界內頗具爭議，讓我們捉摸不透。而且它從不吃東西。它絕對算得上是加州名人。」

雖然其他的海蛞蝓也會偷走葉綠體，並用之捕捉光線，但綠葉海天牛可比它們要高明許多。

正因如此，科學家們把目光投向了這些動植物嵌合體，希望通過研究進一步將之應用到其他領域，比如免疫學和基因治療。

但是，不僅這些特殊的海蛞蝓數量越來越稀少，為數不多的研究專家中大部分人已經退休，還有其他一些人則轉向了其他領域。

這些海蛞蝓看起來就像小葉子一樣，現在變得越來越難找到。

攝影：PATRICK J. KRUG

神秘的海蛞蝓

迄今為止，幾乎沒有幾項海蛞蝓相關研究能給出明確答案，但稀奇古怪的現象倒是見了不少有，這似乎也在暗示我們，或許經過進一步研究能獲得有用的突破。

現在，沒人知道綠葉海天牛如何讓葉綠體保持運作，因為通常來說，這需要成千上萬的海藻基因產生的一些特殊蛋白質，然而其中大多數都無法在綠葉海天牛身上找到，目前關於這一點仍存在不少爭議。

此外，為什麼葉綠體沒有傷害綠葉海天牛呢？光合作用會產生氧自由基，其濃度是大部分動物無法忍受的。 更多的謎團圍繞在綠葉海天牛身上，比如為什麼葉綠體在它們的腸道中沒有被破壞？為什麼免疫系統沒有攻擊這些外來體？這些海蛞蝓如何與它們進行相互作用？

在過去幾年裡，只有一個研究小組在馬薩諸塞州馬薩葡萄園島的一個鹽沼中，收集這種蛞蝓。南佛羅里達大學的退休研究員Sidney·Pierce擔任小組負責人，出於對綠葉海天牛稀缺性的考慮，Pierce和其他研究者一樣，沒有將這些信息公之於眾。

緬因大學的研究者Karen·Pelletreau曾大量接觸這種無脊椎動物，但僅在馬薩葡萄園島和新斯科舍捉到過它們。綠葉海天牛曾經出現在緬因州多個地方，雖然Pelletreau也在那些地方搜索過，卻一無所獲。

綠葉海天牛的困境

尋找它們「很困難，非常困難」，Pelletreau的前顧問、同事Mary Rumpho-Kennedy說道。Rumpho-Kennedy雖然多年前就退休了，但研究綠葉海天牛已有幾十年之久。「如果你不知道搜尋的確切地點，不知道自己在找什麼，那肯定找不到。」

Krug也研究海蛞蝓，特別是生活在西海岸的那些。他在馬薩諸塞州伍茲霍爾尋找過，但沒有找到。

Krug主要研究的是相近的Alderia屬，它和綠葉海天牛都生活在鹽沼里，吃同樣的藻類。由於海平面上升、氣候變暖和人類開發活動，這些地方和生活在其中的動物都十分脆弱。

Krug指出，「這片棲息地可能正在遭受荼毒，也許很快就會消失，程度比人們以為的要嚴重」，但是沒有人研究過這些動物的種群數量。

這些綠色的小傢伙很難在實驗室里培育，這一點也不利於種群保護。成體綠葉海天牛需要悉心照顧才會繁殖，它們的壽命通常不到一年。卵子會孵化成自由遊動的形式，它們要吃多種不同的藻類。年輕的成體則開始取食另一種食物：濱海無隔藻。這是一種生長緩慢的海藻，很難培育繁殖。

Pierce研究綠葉海天牛已有三十多年，據他表示：「它們進食的速度比海藻生長的速度還快。它們簡直就像一群長身體的青少年。」

雖然兩組人都在實驗室里繁殖培育一代又一代的綠葉海天牛（Rumph和Pelletreau是一組，Pierce是另一組），但和野外採集相比，還是很難。它們還產生了大量粘液，加大了DNA分析和分子分析的難度。

研究仍在繼續

無論綠葉海天牛如何維持體內的葉綠體，它們都通過某種未知的新方式，利用了藻類基因或基因產物。

Pierce的研究顯示，綠葉海天牛的基因組中包含從海藻中轉移過來的基因，這一生化現象令人難以置信，我們或許可以據此對人類等其他動物進行基因操作。但Rumpho和同事，以及歐洲的一些研究人員對這一發現提出了質疑。

最近，羅格斯大學的研究員Debashi·Bhattacharya在《分子生物學與進化》上發表了一項研究結果，文中指出，動物獲得葉綠體後，會釋放抑制免疫系統的基因，增加另一些基因的活性，這些基因皆與中和反應的化學物質有關。

珊瑚與某些藻類有著共生關係，而上述的這一發現也讓我們聯想到了它們之間的生化反應。

未來的研究方向之一就是通過進一步研究這些相似性，了解共生關係的意義。

「為了做到這一點，必須找到大量繁殖海蛞蝓的辦法。綠葉海天牛的稀缺性是一大問題。」

（譯者：Sky4）

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