人们早在19世纪中叶便已了解了光合作用机制。植物利用光能，将二氧化碳和水变成自己生存所需的养料。极少数动物也能运用这种机制满足自己的能量需求，但都属于一种短期行为。唯独一种名为Elysia chlorotica的海蜗牛做得比较彻底。它们一生只需进食一次，随后仅靠阳光便能饱食终日。

编译：郭鑫

　　想象一下，假如我们能像植物一样，仅靠光和水，不吃任何食物就能过活……没问题! 只要我们把身体呈给太阳便可获得给养，大吃大喝。奇迹是如何创造的？通过光合作用就能搞定。绿色植物在这个过程中利用光能，把水分和空气中的二氧化碳化合成自身赖以生存的有机质。如果人类也能进行光合作用，事情就变得太简单了。喝一口水，吸一口气，再晒晒太阳，嗬，肚子就不会再唱空城计了!

　　遗憾啊，这一壮举对于人类以及大多数动物来说纯属异想天开。尽管极少数动物也能进行光合作用，但这种机能是临时性的。除了一个例外——有一种了不起的海蜗牛能持续进行光合作用! 一个美国研究小组刚刚发现了它的秘密：它从吃下的一种绿藻中窃取所需的一切，包括基因!

叶绿体动物

　　Elysia chlorotica是一种囊舌目软体动物，分布于大西洋西岸从加拿大到佛罗里达的沿海海域。要想在它生活的海潮波浪区找到它的踪迹需要极大的耐心。它的体型十分娇小。成年个体体长从1到3厘米不等，没有贝壳，看上去活像一片叶子，翡翠般鲜绿，与藏身处的海藻天衣无缝地打成一片。它的这种美丽色泽在动物界并不多见，这其实要归功于它身体内部大量的叶绿体——对，就是那些通常只有植物才拥有的充满叶绿素的光合作用工厂!

　　不过，刚出生的小海蜗牛呈棕色，半透明，身上缀有红色斑点。在成长过程中，它们贪食一种名叫Vaucheria litorea的藻类，身体的颜色逐渐变为浓绿，并保持终生。与此同时，出现了另一种更为奇特的现象：饱餐一顿后，它们可以接连几个礼拜甚至几个月不再进食！原来，这种海蜗牛不但能够把吃下的绿藻中所含的叶绿体贮存下来，还对其加以利用，使之成为持久的食物来源。不要误会，它可不是在为应付食物匮乏期而储备口粮。事实上，这些叶绿体即便在其机体内也能进行光合作用，E.chlorotica正是利用了这一特质。

　　这个过程看上去并不复杂。可自它于上世纪60年代被发现以来，科学家们始终困惑不解。“叶绿体是一种非常脆弱的细胞器。”美国缅因大学生物化学教授，E.chlorotica研究专家玛丽·兰佛(Mary Rumpho)指出，“它们如何抵御海蜗牛的消化液呢？直到今天这仍是一个谜团。”当人吞下蔬菜后，体内消化道的酶会把蔬菜的细胞分解，这种作用使叶绿体无法以任何形式存留。所以，我们可以无所顾忌地吃下蔬菜沙拉或海带什么的，不必担心自己会进行光合作用……

　　这说明E.chlorotica具有一种保存并不损害这种细胞器的非凡才能。在消化吸收过程中存活下来的叶绿体不断在海蜗牛分枝茂密的肠道内累积，并四处移动，直到它的表皮之下。这些叶绿体采集光线，生成碳水化合物。海蜗牛吸收了这些物质，就再也不用四处觅食啦！它只须留意体内微型光合作用工厂的生产，为它们提供充足的阳光即可。

　　况且，E.chlorotica的身体也显然适应了这种转变。两片形如翅膀的伪足将身体拉宽。当伪足折起来时，它看上去就像只绿色的鼻涕虫，体态修长，顶端两只触角；而当“两翼”像太阳能电池板一样展开时，它的身体便与一片绿叶无异，背上的血管就是它的叶脉! E.chlorotica与植物的相似程度还不止于此：如果长时间不见阳光，它还会枯萎，由绿变棕，发黄，最后死亡。

　　尽管E.chlorotica的行为十分少见，但也算不上离奇。另一些动物也有类似的窃取叶绿体的行为，科学家管这一现象叫做盗食质体(kletoplasty)。其中值得一提的有其他品种的海蜗牛，如多见于法国大西洋沿海的Elsyia viridis，还有某些鞭毛虫。然而，唯独E.chlorotica将偷窃进行得最为彻底。

一顿饱饭，受用一生

　　在实验室里，玛丽·兰佛注意到这种海蜗牛一生进食一次便已足矣。从享用完第一顿绿藻大餐起，这种软体动物体内便充满了叶绿体，从此便可终生禁食。虽然E.chlorotica的生命周期并不是很长(9到10个月)，但对于叶绿体来讲已非常漫长。如同一部太阳能电池需要定期充电一样，叶绿体要是没有维持其功能运转所必需的蛋白质，过不了几天或个把月就能量耗尽了。其他盗食质体的生物会再次吞食绿藻来更新自身的叶绿体储备。E.chlorotica则不然。那么当它们远离作为栖所与特殊蛋白质来源的海藻时，又是如何让体内叶绿体始终保持活力的呢？玛丽·兰佛的研究组最近找到了问题的答案。在检查了E.chlorotica的基因组后，研究人员发现了与海藻Vaucheria litorea相同的psbO基因，这是对光合作用必需的一种蛋白质进行编码的基因。看来，海蜗牛并不满足于窃取植物身上的叶绿体，它还弄来了至少一种促使其运转的基因。

　　在自然界中，类似这样两个不同物种间横向的基因转移(代际基因传递是为纵向)极为罕见。“我们尚不了解个中机制。”玛丽·兰佛不得不承认。研究人员至多只能提出一些假设。

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