[科普中國]-海蝸牛

基本信息

海蝸牛的殼又薄又輕，一般為白色和淡藍(lán)色，陀螺形，表面光滑沒有厴。觸角分叉，眼幾近退化。這種動(dòng)物的足部能夠分泌出粘液而形成浮囊，它就是借助浮囊過著與眾不同的既逍遙自在又充滿風(fēng)險(xiǎn)的浮游生活。

生殖和生理結(jié)構(gòu)海蝸牛所產(chǎn)的卵也是依附在浮囊下面，隨著母體飄浮，在旅途中孵化。海蝸牛在潮流的作用下過著飄浮各地的流浪生活，在遠(yuǎn)洋途中它通過擬態(tài)和保護(hù)色來達(dá)到防御敵害的目的，那藍(lán)色的貝殼和大?；鞛橐惑w，使敵人很難發(fā)現(xiàn)。

海蝸牛的價(jià)值L賴氨酸和精氨酸海蝸牛是陸地蝸牛的“遠(yuǎn)方親戚”，屬裸腮亞目海棲腹足綱，以身體色彩繽紛而聞名遐邇，素有“最艷麗動(dòng)物”之美譽(yù)。它們的兄弟姐妹，有的妖艷絢爛，有的性感華美，有的五光十色，以致初次看到海蝸牛的人，總會情不自禁地聯(lián)想起《紅樓夢》中的林妹妹，楚楚動(dòng)人卻又嬌弱可憐。在危機(jī)四伏的大海里，海蝸牛沒有足夠的力量與海潮抗衡，只能隨波逐流，過著浮萍般無依無靠的流浪生活。但事實(shí)上，這種認(rèn)識是極為偏謬的。在林林總總的海洋生物中，海蝸牛并非弱者，甚至在很多時(shí)候，它們還會激發(fā)出無比強(qiáng)大的戰(zhàn)斗力！

美國緬因州大學(xué)生物學(xué)家詹姆斯·曼哈特博士，曾在巴西東部海岸追蹤調(diào)查海蝸牛的生存狀況時(shí)遇到過這樣的情景：一天傍晚，距離海岸大約50米的淺海處突然飄來數(shù)百片奇形怪狀的“樹葉”。放眼望去，正是成群結(jié)隊(duì)的海蝸牛。那一刻，它們安安靜靜地躺在水面上，只露出三角形的小腦袋和牛角一樣的短觸角。周圍，一群美麗的水母在浪花中若隱若現(xiàn)；水面上，幾只海雀在歡快地飛來飛去。突然，一只潛藏已久的海龜忽地躥出。令人吃驚的是，海雀驚飛，水母急沉，唯有海蝸牛依然故我，仍在不緊不慢地徜徉游蕩。眼看海龜氣勢洶洶地逼進(jìn)，只見海蝸牛集體向海龜噴射出一股云彩狀的墨綠色分泌物。不可思議的一幕隨即發(fā)生了——海龜本已大張的嘴巴在不知不覺中悄然閉緊，接下來，“敵我雙方”竟然在同一片水域中“和平共處”了近一個(gè)小時(shí)！

震驚之余，詹姆斯博士提取了部分墨綠色的分泌物并進(jìn)行檢測，竟然發(fā)現(xiàn)其中含有能讓海龜閉嘴的化學(xué)物質(zhì)——L賴氨酸和精氨酸！再饑餓的食肉動(dòng)物一旦接觸到這兩種化學(xué)物質(zhì)，神經(jīng)系統(tǒng)就會紊亂，饑餓感也便蕩然無存。有了這種“化學(xué)武器”，海蝸牛自然就不怕兇悍的海龜了。

psbO基因的發(fā)現(xiàn)海蝸牛不但擁有“先進(jìn)”的“化學(xué)武器”，還是令人類望塵莫及的發(fā)明家。2007年年初，美國休斯頓石油公司的海底輸油管道發(fā)生泄漏事件，嚴(yán)重的石油污染致使海面上的海藻大面積死亡，很多以海藻為“口糧”的海洋生物紛紛餓斃。出人意料的是，海蝸牛卻悠然自得地躲過了滅頂之災(zāi)！通過細(xì)致檢測，詹姆斯博士驚喜地發(fā)現(xiàn)，海蝸牛的體內(nèi)竟然存在著一種能進(jìn)行光合作用的綠色顆粒。這種顆粒與藻類細(xì)胞內(nèi)的葉綠體具有完全相同的分子結(jié)構(gòu)，并且海蝸牛的綠色顆粒中對光合作用起到至關(guān)重要作用的基因psbO完全來自藻類的HGT。這充分說明，psbO這種控制光合作用的基因在兩種完全不同形態(tài)的生物——海藻和海蝸牛之間進(jìn)行了水平轉(zhuǎn)移，從植物基因轉(zhuǎn)變成了動(dòng)物基因！而擁有這種基因的海蝸牛，它的光合作用能力能夠維持一生。這就意味著，它們這一海洋族群永遠(yuǎn)悠閑快樂，永遠(yuǎn)不會因食物短缺而被餓死！

這是一項(xiàng)多么匪夷所思的偉大創(chuàng)舉??！在此之前，沒有任何一個(gè)動(dòng)物學(xué)家和植物學(xué)家會相信，植物的基因可以進(jìn)入動(dòng)物體內(nèi)。而這項(xiàng)創(chuàng)舉，居然是看似軟弱可欺的海蝸牛創(chuàng)造出來的！因而，詹姆斯博士在自己的科研論文中感慨萬分地寫道：“推開一個(gè)隱秘的窗口，你會發(fā)現(xiàn)它們有著人類無法企及的生存智慧。”每一種生命都值得敬畏。包括天生麗質(zhì)的海蝸牛。1

特殊的海蝸牛品種綠葉海蝸牛綠葉海蝸的體型十分嬌小。成年個(gè)體體長從1到3厘米不等，沒有貝殼，看上去活像一片葉子，翡翠般鮮綠，與藏身處的海藻天衣無縫地打成一片。它的這種美麗色澤在動(dòng)物界并不多見，這其實(shí)要?dú)w功于它身體內(nèi)部大量的葉綠體，就是那些通常只有植物才擁有的充滿葉綠素的光合作用。

剛出生的小海蝸牛呈棕色，半透明，身上綴有紅色斑點(diǎn)。綠葉海蝸牛兩片形如翅膀的偽足將身體拉寬。當(dāng)偽足折起來時(shí)，它看上去就像只綠色的鼻涕蟲，體態(tài)修長，頂端兩只觸角；而當(dāng)“兩翼”像太陽能電池板一樣展開時(shí)，它的身體便與一片綠葉無異，背上的血管就是它的葉脈。 綠葉海蝸牛與植物的相似程度還不止于此：如果長時(shí)間不見陽光，它還會枯萎，由綠變棕，發(fā)黃，最后死亡。

特性機(jī)理分析 事實(shí)上，這些葉綠體即便在其機(jī)體內(nèi)也能進(jìn)行光合作用，綠葉海蝸牛正是利用了這一特質(zhì)，綠葉海蝸牛的身體也顯然適應(yīng)了這種轉(zhuǎn)變。美國緬因大學(xué)生物化學(xué)教授，綠葉海蝸牛研究專家瑪麗·蘭佛指出，“它們?nèi)绾蔚钟Ｎ伵５南耗?？直到現(xiàn)在這仍是一個(gè)謎團(tuán)。當(dāng)人吞下蔬菜后，體內(nèi)消化道的酶會把蔬菜的細(xì)胞分解，這種作用使葉綠體無法以任何形式存留?！?/p>

這說明綠葉海蝸牛具有一種保存并不損害這種細(xì)胞器的非凡才能。在實(shí)驗(yàn)室里，瑪麗·蘭佛注意到這種海蝸牛一生進(jìn)食一次便已足矣。從享用完第一頓綠藻大餐起，這種軟體動(dòng)物體內(nèi)便充滿了葉綠體，從此便可終生禁食。雖然綠葉海蝸牛的生命周期并不是很長(9到10個(gè)月)，但對于葉綠體來講已非常漫長。如同一部太陽能電池需要定期充電一樣，葉綠體要是沒有維持其功能運(yùn)轉(zhuǎn)所必需的蛋白質(zhì)，過不了幾天或個(gè)把月就能量耗盡了。 其他盜食質(zhì)體的生物會再次吞食綠藻來更新自身的葉綠體儲備。綠葉海蝸牛則不然。在檢查了綠葉海蝸牛的基因組織，研究人員發(fā)現(xiàn)了與海藻Vaucheria litorea相同的psbO基因，這是對光合作用必需的一種蛋白質(zhì)進(jìn)行編碼的基因。看來，海蝸牛并不滿足于竊取植物身上的葉綠體，它還弄來了至少一種促使其運(yùn)轉(zhuǎn)的基因。 在自然界中，類似這樣兩個(gè)不同物種間橫向的基因轉(zhuǎn)移(代際基因傳遞是為縱向)極為罕見。2

紫色海蝸牛紫色海蝸牛是一種神奇的腹足動(dòng)物，在遠(yuǎn)洋途中它通過擬態(tài)和保護(hù)色來達(dá)到防御敵害的目的，那藍(lán)紫色的貝殼和大海混為一體，使敵人很難發(fā)現(xiàn)。紫色海蝸牛不僅僅是雌雄同體，而且它們生下時(shí)是雄性，在成長過程中會變成雌性。更為神奇的是，當(dāng)這種海蝸牛處于雄性階段時(shí)，它們甚至沒有陰莖。雄性海蝸牛將它們的精子包成一束，或許會恰巧跳進(jìn)雌性海蝸牛體內(nèi)。之所以說這一過程是“碰巧”，是因?yàn)楹Ｎ伵Ｑ劬σ呀?jīng)退化，它們看不清外部世界。3