摘要：哈佛大学生物学家领导的一项新研究描述了一些海蛞蝓如何消耗藻类，并将它们的光合细胞器纳入自己的身体。细胞器继续进行光合作用，为宿主提供营养和能量，并在饥饿时充当应急口粮。

信用:细胞(2025)。

这可能是一部夏季科幻大片的情节:一种生物以猎物为食，并继承其“超能力”。只有这个是真实的。

哈佛大学生物学家领导的一项新研究描述了一些海蛞蝓如何消耗藻类，并将它们的光合细胞器纳入自己的身体。细胞器继续进行光合作用，为宿主提供营养和能量，并在饥饿时充当应急口粮。

“这是一种可以窃取其他生物的部分，将其放入自己的细胞并加以利用的生物，”新研究的主要作者、分子和细胞生物学系前博士后科里·阿拉德(Corey Allard)说。"我认为这是我听过的最疯狂的生物学."

这项发表在《细胞》杂志上的研究描述了所谓的“太阳能供电”海蛞蝓如何保持“盗窃体”内的细胞器存活，盗窃体是一种功能类似生物战利品袋的特殊膜。这项研究可能会对真核细胞的进化产生深刻的见解，并导致潜在的生物医学应用。

“我认为令人惊叹的因素是，海蛞蝓本质上可以窃取‘超能力’——即通过藻类从光线中获取能量的能力，”哈佛医学院细胞生物学助理教授、达纳-法伯癌症研究所研究员、该研究的合著者Amy Si-Ying Lee说。“其他偷用攻击的能力蛰刺或者在黑暗中发光的能力。非常酷的是，我们弄清楚了他们是如何保持这些偷来的超能力来为自己的生存利益服务的。”

这项研究始于几年前，当时现任医学院助理教授的阿拉德在贝洛诺实验室工作，该实验室一直在研究内共生，即一个物种生活在另一个物种体内的过程。与整合整个藻类细胞的珊瑚不同，海蛞蝓只使用部分——猎物细胞内的微小细胞器。

Corey Allard科里·阿拉德在哈佛医学院的实验室里。鸣谢:Niles Singer奈尔斯·辛格/哈佛大学摄影师

在这篇新论文中，研究小组报告了海蛞蝓Elysia crispata(一种原产于西大西洋和加勒比海热带水域的物种)如何吃藻类但不完全消化叶绿体。

相反，蛞蝓将这些细胞器转移到肠囊内，并将它们包裹在一种特殊的膜内，科学家称之为“盗窃体”。在这种独特的蛞蝓结构中，被盗的细胞器保持活着，继续进行光合作用。

显然，蛞蝓已经进化出下调溶酶体的能力，溶酶体是细胞的“垃圾处理”细胞器，通常降解这种物质。

化学分析显示，被盗的叶绿体含有蛞蝓蛋白。这表明宿主让偷来的细胞器存活。与此同时，细胞器继续产生自己的藻类蛋白质，证明它们仍然在蛞蝓体内发挥作用。

蛞蝓将偷来的细胞器保存在背上的叶状结构中(“基本上，它是一块太阳能电池板，”阿拉德说)，喂食充足的蛞蝓呈现绿色。

然后，研究人员注意到另一个特点:当蛞蝓饥饿时，它们的身体变成橙色，就像秋天的树叶一样。显然，当被盗的细胞器作为“最后一招”的能量形式被消化时，叶绿素(叶绿体内的绿色物质)被降解了。

一些现有的科学文献声称这些蛞蝓完全依靠太阳能生存，但阿拉德认为光合作用不足以让它们存活。

“这些东西的实际功能可能比简单的太阳能电池板复杂得多，”他说。“它们可能是食物储备、伪装，或者使它们对捕食者来说味道不好。可能就是所有这些东西。”

这种不起眼的蛞蝓可能会为生命史上的一些重大事件提供线索。

内共生是进化新奇性的主要驱动力。例如，叶绿体(在植物和藻类中进行光合作用)和线粒体(细胞的能量产生部分)最初都是自由生活的细胞，作为细胞器整合到宿主细胞中。

“在许多内共生体系统中，像我们的线粒体或植物叶绿体，这是它如何开始的:一个古老的原核细胞被吸收并整合到宿主中，”分子生物学教授尼克·贝洛诺说细胞生物学也是新论文的资深作者。“对于蛞蝓来说，它一生都在做这件事。经过一段疯狂的时间后，这种关系会转变成更长久的关系吗？可能吧。”

内共生的古老事件发生在数十亿年前，所以证据已经随着时间而丢失。在海蛞蝓的案例中，生物学家当场抓住了细胞器窃贼——使他们能够实时研究内共生体。

爱丽莎并不是唯一一种偷取细胞器的海蛞蝓。在他的医学院实验室里，阿拉德正在研究另一组来自贝氏海蛞蝓属的海蛞蝓，它们以海葵为食，通过消化道传递物质，并在自己的背上安装涂有毒液的倒钩来抵御捕食者。

更令人难以置信的是，蛞蝓宿主可以将这些偷来的细胞器连接到自己的神经系统，以发射阿拉德所描述的“装满矛枪的袋子”

阿拉德认为这一发现可能远远超出蛞蝓。关于的见解细胞器监管可能适用于神经退行性疾病或溶酶体贮积症，这是一类代谢疾病，身体无法正确分解废物。

“通常在这些情况下，溶酶体要么不能正常形成，要么不能正常工作，”阿拉德解释说，“在某些方面，它几乎模仿了蛞蝓适应做的事情。”

来源：科学创造美好未来