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植物×动物,不只《植物大战僵尸》中有_闲暇时光 -

来源:兰草新文科普网   时间: 2021-09-30



为什么会有眨着小眼睛的豌豆?还有卖萌傲娇的猫香蒲又是从哪里来的?泳池突然冒出的海藻僵尸三人组,是不是缠绕海藻把僵尸拉到水里的结果?在虚构中寻找现实的人不一定脑子就有问题,因为现实比科幻小说更奇妙。确实有一些科学家热衷于制造各种各样的动植物合体,细胞融合(cell fusion)技术就是其中最具黑科技风味的一种。



细胞融合顾名思义,就是让本来茕茕孑立的细胞合为一体。有各式各样的工具和手段,鼓励细胞“在一起”。比如聚乙二醇(polythyleneg-glycol),这种化学物质能让包裹在外的细胞膜分子散开,细胞膜本身就像液体一样会流动,两个细胞就像两滴水般融为一体。再或者仙台病毒(Sendai virus),它的外壳里的成分,可以促使动物细胞凝集起来,大家像坐公交一样挤到一起,导致“日久生情”。


细胞并不像身体这样排斥异己,科学家可以尽情尝试过各种黑暗的组合。在上个世纪七十与八十年代,大豆与大麦,人与蚊子,鸡与酵母,中国仓鼠与烟草,植物与变形虫,人与胡萝卜,这些组合都被尝试过。


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一项1976年的胡萝卜和人类细胞融合实验尤为猎奇,因为他们用的是海拉细胞系(HeLa cell line)。海拉细胞系在科学界可谓大名鼎鼎,它们采自一位美国妇女的子宫颈癌组织,“主人”已于1951年死去,癌细胞却一直欣欣向荣地分裂,在需要人类活细胞的各种实验中做出贡献。王晋康还为它们写过一篇科幻小说《癌人》。



胡萝卜细胞与人类癌细胞的融合,细胞被染成不同的颜色,深黑色的是人类细胞,浅灰色的是胡萝卜细胞
D Dudits et al. Fusion of human cells with carrot protoplasts induced by polyethylene glycol. Hereditas(1976) 82:122.



武汉看癫痫病要花多少钱nQuanYi Micro Hei', tohoma, sans-serif;font-size:16px;"> 在这个实验中,半海拉细胞半胡萝卜细胞的怪物存活了超过72小时,像胡萝卜一样长出了细胞壁(植物细胞裹着坚硬的“墙壁”,无法融合,所以在实验之前,必须用能分解细胞壁的酶把它剥掉),有些分别来自人类和胡萝卜的细胞核融合在一起。令人失望的是,科学家并不想制造富含胡萝卜素,满身癌细胞的科学怪人,而是要证明动物和植物细胞基本构造相同。


1978年,我们第一次利用细胞融合,培养出了完整的,活生生的杂种生物,它的“父母”是两种亲缘关系很近的植物,土豆和西红柿。可惜这样的怪物通常不结果实。1984年的愚人节前夕,《新科学家》杂志发表了一个恶搞故事:汉堡大学的科学家,用西红柿、牛和小麦的细胞融合,造出了长着麦杆,花朵像乳房,可以挤出西红柿汁的怪物(它结出的果实大概是番茄肉饼汉堡)。可能就是改编自此。


创造合体生物的技术,已经被用于很多实际的领域。例如,用圆白菜和一种叫做黑芥(Brassica nigra)的杂草细胞结合,用土豆和野生土豆结合,以期获得像驯化植物般美味,又像野生植物般能抗病的下一代。但它远没有合体细胞那么随心所欲,想在自家鱼缸里饲养猫香蒲,还得等一段时间。



虽然我们已经够邪恶了,但演化君的想象力和猎奇心理,显然远远超过人类,而且它有40亿年的时间进行种种黑暗的尝试。全身披挂海藻的怪物从水里站起来,把你种的玉米加农炮啃掉,这一幕屡次上演,很可能你就见过。

固原那家医院治疗癫痫yle="color:#333333;font-family:'Microsoft YaHei', 'WenQuanYi Micro Hei', tohoma, sans-serif;font-size:16px;">

叫做“藻”的生命,严格地说并不是植物。红藻、褐藻和绿藻同属于原生生物(Protist),和变形虫属同类,而蓝藻其实是一类细菌。


许多动物,包括海绵、珊瑚、海葵、涡虫(身体扁平,结构简单的小型无脊椎动物)和贝类,都会让藻类住在体内,依靠这些仆佣的光合作用制造养料。或者说,为五斗米甘做藻类的仆佣。在《鬼吹灯》里出过场的巨砗(chē)磲(qú)(Tridacna gigas),可能是其中最大、最美的种类。这种巨大的海贝,经常把两片壳(直径可达1.1米)张开,露出碧蓝、深紫、绿松石色等等颜色的外套膜,让住在体内的共生甲藻(Symbiodinium spp.)晒太阳。



巨砗磲色彩绚丽的外套膜和空壳



相比之下,一种海葵(Lebrunia danae)更符合僵尸的理想。即使海藻僵尸真的有斋吃,恐怕他们也不会戒去对脑子的嗜好。它长着两种触手,一种短短的,毛茸茸的,住着海藻;一种细长的,带着有毒的刺细胞。在白天,海葵享用海藻制造的糖分,夜里,不能进行光合作用,它就把长触手伸出来,捕食小动物开荤。

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而只有两三厘米长的绿叶海蛞蝓(Elysia chlorotica),更上一层楼,它把自己彻底变成了一种自产自销的光合动物。这种软体动物就像一片绿叶长着蜗牛的头。它喜欢的食物是滨海无隔藻(Vaucheria litorea)。这是一种生长在海岸边浅水里,样子仿佛绿色丝发的绿藻。海蛞蝓的消化器官像树枝一样分叉遍布全身,它并没有因此成为超级吃货,反而学会了“辟谷”的本事。





它用锉刀样的舌头刮破海藻的细胞壁,像吃果冻一样吸吮内容物。海藻的叶绿体被吃下之后,就住在海蛞蝓的消化系统细胞里,把它全身染成绿色。依靠这些光合作用工厂制造的糖类,它可以10个月都不进食。而海蛞蝓的寿命不过区区11个月。在这个同舟共济的过程中,绿叶海蛞蝓甚至得到了一些海藻的基因,保证叶绿体可以在动物体内正常工作,就像在自己家里一样。顺便一提,绿叶海蛞蝓的属名Elysia,是个很可爱的词,它常常用于命名女性(伊丽西亚),如果再加一个“n”,Elysian就是希腊神话里死人前往的极乐世界。


叶绿体和海蛞蝓这对共生体的爱恋是如此和谐。叶绿体固定阳光为海蛞蝓提供食物,海蛞蝓则提供舒适的生活环境,它们不会提高对方生存的难度,也不会指望着各种夸张的“内购”占对方的便宜,这可是太厚道了。

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