最近在查資料选脊,偶爾會遇到一些很有意思的生物學現(xiàn)象,也看了一些科普文脸甘,希望能夠總結記錄一下恳啥,作為自己的知識儲備庫,相關資料文末都引用了出處丹诀。
在蒼茫的海上钝的,上演著這樣一段凄美的愛情故事:
隱妹妹:鰭哥哥,我有一打祖?zhèn)鞯娜~綠體想給你~(害羞臉)
鰭哥哥:可是我只愛紅小蟲铆遭,我只想要它的葉綠體O踝(傲嬌臉)
隱妹妹:那個大壞蛋,哼枚荣,還不是借花獻佛碗脊,拿著我的葉綠體來討好你嘛,壞蟲一只i献薄(生氣臉)
紅小蟲:隱藻妹妹衙伶,來呀,我最愛你了害碾,把你的祖?zhèn)魅~綠體給我呀痕支,只有我才能幫你把葉綠體給你的鰭哥哥啊,哈哈~ 哈哈 ~(奸詐臉)
上面的對白看似是一場海洋界的三角戀蛮原,實際上暗藏的是一場葉綠體爭奪大戰(zhàn)卧须。在遠離海岸的大洋猶如荒漠,生活在此處的生物競爭異常激烈,在這片水域里花嘶,隨時上演著適者生存的殘酷現(xiàn)實笋籽。食物鏈最底層的浮游生物,為了生存椭员,它們模糊了動植物的界限车海,個個都變成了捕獵高手,而捕獵的目的就是為了獲取葉綠體隘击。葉綠體是光合作用的場所侍芝,有了葉綠體就擁有生存的可能。
在上述對白的故事中埋同,三個角色(隱妹妹(隱藻)州叠,紅小蟲(紅色中縊蟲),鰭哥哥(鰭藻))的虐戀就是一場葉綠體爭奪戰(zhàn)凶赁。讓我們細細來了解發(fā)生在它們中的故事咧栗。
“奴隸主” 和“奴隸”——紅色中縊蟲和紅色隱藻
紅色中縊蟲是纖毛蟲中縊蟲屬多個種的統(tǒng)稱,與其他種的明顯區(qū)別是它們含有紅色內共生色素體虱肄,可進行光合營養(yǎng)致板,是溫帶海岸帶赤潮的主要組成物種,在全世界廣泛分布咏窿。
既然紅色中縊蟲可以進行光合營養(yǎng)斟或,那為什么還要稱紅色中縊蟲為“奴隸主”呢?這是因為紅色中縊蟲進行光合作用的葉綠體來源于它捕食的“奴隸”——紅色隱藻集嵌。它捕食隱藻后缕粹,將隱藻的葉綠體保留在體內進行光合作用,以此合成有機碳來供應自身生長需求纸淮,因而光和“奴隸”對其生長和繁衍缺一不可。
紅小蟲對隱妹妹的奴役遠不止這些亚享,除了保留隱藻的葉綠體咽块,它還保留了隱藻的細胞核、線粒體等細胞器欺税,這簡直就是一個隱藻回收站侈沪,回收隱藻各種“零件”。有研究發(fā)現(xiàn)被偷來的隱藻細胞核在紅色中縊蟲體內竟然還有轉錄活性晚凿,在隱藻缺乏時可以調控體內的葉綠體進行分裂亭罪。紅色中縊蟲,完美地實現(xiàn)了制造葉綠體的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略歼秽。
最新的研究發(fā)現(xiàn)紅色中縊蟲與隱藻其實是一種共生模式:紅色中縊蟲一方面幫助隱藻從環(huán)境中吸收營養(yǎng)物質供隱藻細胞增殖所用应役,另一方面又從隱藻的光合產(chǎn)物中獲益。原來紅色中縊蟲是一個如此智慧的奴隸主。
螳螂捕蟬箩祥,黃雀在后-神偷鰭藻
有一種專門從紅色中縊蟲那偷葉綠體的浮游生物院崇,它就是鰭藻。鰭藻袍祖,顧名思義底瓣,有鰭一樣的結構的藻,其實鰭結構是鰭藻的左右溝邊翅蕉陋。鰭藻是一類海洋甲藻捐凭,是重要的腹瀉性貝毒生產(chǎn)者(貝類發(fā)生腹瀉的元兇之一)。鰭藻本身并沒有葉綠體凳鬓,是通過攝食紅色中縊蟲從而獲得隱藻的葉綠體茁肠,但它不能直接通過攝食隱藻來獲取葉綠體。簡單來說就是專業(yè)黑吃黑村视,蟲吃(隱)藻官套,(鰭)藻吃蟲,蟲是一個蟲(紅色中縊蟲)蚁孔,藻可不是一個藻喔奶赔!
鰭藻與紅色中縊蟲一樣,也是海洋中嚴格混養(yǎng)的物種杠氢,生長既需要光站刑,也需要捕食獵物。在獵物充足時鼻百,鰭藻70-90%的碳都來自獵物绞旅;而在獵物稀缺時,葉綠體光合活性可以維持幾個月温艇,細胞分裂4-5次因悲;而鰭藻體內長期有功能的葉綠體似乎受鰭藻核基因編碼蛋白的調控,可以在脅迫下調節(jié)代謝物轉運和保護葉綠體的光系統(tǒng)勺爱,簡單一點兒來說晃琳,就是鰭藻的核基因可以調控偷來的葉綠體,并在逆境條件下幫助葉綠體渡過難關琐鲁。一類無祖?zhèn)魅~綠體的藻竟然有祖?zhèn)鞯恼{控偷盜而來的葉綠體的基因卫旱,簡直是浮游生物界的“諸葛亮”,未雨綢繆拔Ф巍顾翼!
除了紅色中縊蟲和鰭藻外,還有千千萬萬靠盜取其他浮游生物葉綠體生存的浮游生物奈泪,如可以同時保留多種藻類葉綠體的急游蟲和通過與隱藻內共生獲取其光合產(chǎn)物的夜光藻等适贸。這些浮游生物介于動物與植物之間灸芳,身兼生產(chǎn)者和消費者雙重身份,在海洋微食物環(huán)和經(jīng)典食物鏈中起著重要的樞紐作用取逾,正是“浮游生物一小口耗绿,能量流動一大環(huán)”,浮游生物不息砾隅,盜葉綠體的大戰(zhàn)便不會落幕误阻!
后記:本故事參考了葉綠體爭奪戰(zhàn)一文。