神奇的“光合動物”

地球上的生命是依靠太陽的能量生存的，而光合作用是惟一能捕捉此能量的重要生物功能。所謂光合作用就是植物、藻類和某些細菌利用葉綠素，在光的照射下，將水、二氧化碳轉化為有機物。在這個世界上有沒有“光合動物”呢？未來人們能否依賴那些無需進食的“光合動物”來緩解食物短缺的危機呢？

水生“光合動物”

水生“光合動物”？這個想法聽起來很可笑，但大自然卻并不覺得這有什么不可以，因為它已經向我們提供了一些有趣的“范本”——依賴陽光生存的“光合動物”。這些動物用光合作用獲取“食物”，其中有為人們所熟悉的熱帶珊瑚、海綿、海葵、海鞘、水螅以及一些雙殼類動物，這些動物都能部分地從太陽那里獲取能量。事實上，“光合動物”早就在為人類提供食物了，例如巨人蚌，它們出現在人類的餐桌上至少已有十萬年的歷史了。

在這份動物名單上沒有脊椎動物，然而事情正在發生變化。科學家們很早就發現有些兩棲動物卯的黏稠物質上生長著一些藻類，這些藻以兩棲動物胚胎的廢棄物為食物，同時又為這些胚胎提供氧氣，藻和胚胎在這里相互受益，形成了一種完美的“雙贏”局面。現在人們又發現一種螈走得更遠。雌性的斑點真螈將藻細胞儲存在它們的輸卵管里，有些還附著在它們的卵上；更不可思議的是，這些藻并不是僅僅在卵外生長，它們也進入到了蠑螈正在發展著的胚胎細胞中，消耗能量的線粒體簇環繞著這些藻細胞，它們貪婪地吸取著藻細胞上的糖和氧。

動物們的光合“策略”

由此看來，動物們似乎并不是不懂得“光合作用”，但它們為什么不像植物那樣喜歡這種生活方式呢？有些科學家說，這是因為對于大多數動物來說，“光合作用”不是一個劃算的“買賣”，付出超出了所得；對于這種吃力不討好的事，進化是不會認可的。但也有一些科學家持不同的看法。

可以肯定的是，一些“光合動物”已經適應了呆在陽光下的生活方式，其中的一些，例如水螅和水母甚至為了接受陽光而進化出了半透明的身體；還有一些，例如海葵、珊瑚進化出了類似植物的枝狀結構：扁形蟲、一些海蛤蝓也有了扁平的、像樹葉一樣的形狀。這些都是為了最大限度地接收陽光，并從陽光中得到能量。但動物的光合作用面臨著很多障礙，例如，即使成年的斑點真螈能用光合作用從陽光中獲得一些能量，它們由此而承載的風險也是不容忽視的，這個風險就是它們白天必須暴露在陽光下。這是一種在生存競爭中得不償失的行為，所以進化不會讓它走得更遠。

也許最不可思議的光合作用存在于巨人蚌的身體中，盡管這種動物有很厚的殼和相對較小的身體表面，但巨人蚌依然能夠僅僅依靠陽光就存活10個月。科學家認為，巨人蚌的這種本領表明它們一開始就懂得從光合作用那里獲得益處，否則它們很難進化出這樣的能力來。

會出現“光合魚”嗎？

對于動物來說，采用光合的生活方式就好比在海灘上曬日光浴，弄不好也會受到陽光的傷害。陽光中的紫外線是動物們面臨的一大難題，對陸生動物尤其如此，假如它們整天呆在陽光下就很容易受到紫外線的傷害，這也是為什么“光合動物”都是水生動物的主要原因。另一個動物們面臨的問題是，要保持和維護“光合”的機制，動物們不得不在身體結構上做出妥協以便同時擁有兩套“工具”，這樣它們就能夠既“光合”也進食。

由此看來，培養“光合魚”就沒有想象中的那么簡單了，因為這首先必須讓魚充分地暴露在陽光下，還需要它們有傾向于透明的皮和鱗，以便陽光能照進體內細胞中。這種魚還必須能抵制紫外線。即使如此，它們也只能生活在熱帶地區，那里有充足的陽光、清澈的水和穩定的氣溫。不過這樣的觀點也只是著眼于眼前的科技而言的，假如人類的基因科學在未來有了大踏步的發展，那就保不準會發生什么事了。也許真有一天我們會擁有一種奇妙的“光合魚”，到那時，你只需打開電燈就可以喂飽你的寵物魚了。