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植物×動(dòng)物,不只《植物大戰(zhàn)僵尸》中有

植物與動(dòng)物大戰(zhàn)植物×動(dòng)物,不只《植物大戰(zhàn)僵尸》中有



為什么會(huì)有眨著小眼睛的豌豆?還有賣萌傲嬌的貓香蒲又是從哪里來的?泳池突然冒出的海藻僵尸三人組,是不是纏繞海藻把僵尸拉到水里的結(jié)果?在虛構(gòu)中尋找現(xiàn)實(shí)的人不一定腦子就有問題,因?yàn)楝F(xiàn)實(shí)比科幻小說更奇妙。確實(shí)有一些科學(xué)家熱衷于制造各種各樣的動(dòng)植物合體,細(xì)胞融合(cell fusion)技術(shù)就是其中最具黑科技風(fēng)味的一種。



界不同,腫么談戀愛?

細(xì)胞融合顧名思義,就是讓本來煢煢孑立的細(xì)胞合為一體。有各式各樣的工具和手段,鼓勵(lì)細(xì)胞“在一起”。比如聚乙二醇(polythyleneg-glycol),這種化學(xué)物質(zhì)能讓包裹在外的細(xì)胞膜分子散開,細(xì)胞膜本身就像液體一樣會(huì)流動(dòng),兩個(gè)細(xì)胞就像兩滴水般融為一體。再或者仙臺(tái)病毒(Sendai virus),它的外殼里的成分,可以促使動(dòng)物細(xì)胞凝集起來,大家像坐公交一樣擠到一起,導(dǎo)致“日久生情”。


細(xì)胞并不像身體這樣排斥異己,科學(xué)家可以盡情嘗試過各種黑暗的組合。在上個(gè)世紀(jì)七十與八十年代,大豆與大麥,人與蚊子,雞與酵母,中國(guó)倉(cāng)鼠與煙草,植物與變形蟲,人與胡蘿卜,這些組合都被嘗試過。


一項(xiàng)1976年的胡蘿卜和人類細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)尤為獵奇,因?yàn)樗麄冇玫氖呛@?xì)胞系(HeLa cell line)。海拉細(xì)胞系在科學(xué)界可謂大名鼎鼎,它們采自一位美國(guó)婦女的子宮頸癌組織,“主人”已于1951年死去,癌細(xì)胞卻一直欣欣向榮地分裂,在需要人類活細(xì)胞的各種實(shí)驗(yàn)中做出貢獻(xiàn)。王晉康還為它們寫過一篇科幻小說《癌人》。



植物細(xì)胞植物×動(dòng)物,不只《植物大戰(zhàn)僵尸》中有胡蘿卜細(xì)胞與人類癌細(xì)胞的融合,細(xì)胞被染成不同的顏色,深黑色的是人類細(xì)胞,淺灰色的是胡蘿卜細(xì)胞
D Dudits et al. Fusion of human cells with carrot protoplasts induced by polyethylene glycol. Hereditas(1976) 82:122.



在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中,半海拉細(xì)胞半胡蘿卜細(xì)胞的怪物存活了超過72小時(shí),像胡蘿卜一樣長(zhǎng)出了細(xì)胞壁(植物細(xì)胞裹著堅(jiān)硬的“墻壁”,無法融合,所以在實(shí)驗(yàn)之前,必須用能分解細(xì)胞壁的酶把它剝掉),有些分別來自人類和胡蘿卜的細(xì)胞核融合在一起。令人失望的是,科學(xué)家并不想制造富含胡蘿卜素,滿身癌細(xì)胞的科學(xué)怪人,而是要證明動(dòng)物和植物細(xì)胞基本構(gòu)造相同。


1978年,我們第一次利用細(xì)胞融合,培養(yǎng)出了完整的,活生生的雜種生物,它的“父母”是兩種親緣關(guān)系很近的植物,土豆和西紅柿??上н@樣的怪物通常不結(jié)果實(shí)。1984年的愚人節(jié)前夕,《新科學(xué)家》雜志發(fā)表了一個(gè)惡搞故事:漢堡大學(xué)的科學(xué)家,用西紅柿、牛和小麥的細(xì)胞融合,造出了長(zhǎng)著麥桿,花朵像乳房,可以擠出西紅柿汁的怪物(它結(jié)出的果實(shí)大概是番茄肉餅漢堡)??赡芫褪歉木幾源恕?


創(chuàng)造合體生物的技術(shù),已經(jīng)被用于很多實(shí)際的領(lǐng)域。例如,用圓白菜和一種叫做黑芥(Brassica nigra)的雜草細(xì)胞結(jié)合,用土豆和野生土豆結(jié)合,以期獲得像馴化植物般美味,又像野生植物般能抗病的下一代。但它遠(yuǎn)沒有合體細(xì)胞那么隨心所欲,想在自家魚缸里飼養(yǎng)貓香蒲,還得等一段時(shí)間。



海藻,你對(duì)僵尸干了什么

雖然我們已經(jīng)夠邪惡了,但演化君的想象力和獵奇心理,顯然遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人類,而且它有40億年的時(shí)間進(jìn)行種種黑暗的嘗試。全身披掛海藻的怪物從水里站起來,把你種的玉米加農(nóng)炮啃掉,這一幕屢次上演,很可能你就見過。


叫做“藻”的生命,嚴(yán)格地說并不是植物。紅藻、褐藻和綠藻同屬于原生生物(Protist),和變形蟲屬同類,而藍(lán)藻其實(shí)是一類細(xì)菌。


許多動(dòng)物,包括海綿、珊瑚、海葵、渦蟲(身體扁平,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的小型無脊椎動(dòng)物)和貝類,都會(huì)讓藻類住在體內(nèi),依靠這些仆傭的光合作用制造養(yǎng)料?;蛘哒f,為五斗米甘做藻類的仆傭。在《鬼吹燈》里出過場(chǎng)的巨硨(chē)磲(qú)(Tridacna gigas),可能是其中最大、最美的種類。這種巨大的海貝,經(jīng)常把兩片殼(直徑可達(dá)1.1米)張開,露出碧藍(lán)、深紫、綠松石色等等顏色的外套膜,讓住在體內(nèi)的共生甲藻(Symbiodinium spp.)曬太陽。



真實(shí)版“植物大戰(zhàn)僵尸”植物×動(dòng)物,不只《植物大戰(zhàn)僵尸》中有巨硨磲色彩絢麗的外套膜和空殼



相比之下,一種???em>Lebrunia danae)更符合僵尸的理想。即使海藻僵尸真的有齋吃,恐怕他們也不會(huì)戒去對(duì)腦子的嗜好。它長(zhǎng)著兩種觸手,一種短短的,毛茸茸的,住著海藻;一種細(xì)長(zhǎng)的,帶著有毒的刺細(xì)胞。在白天,??碛煤T逯圃斓奶欠?,夜里,不能進(jìn)行光合作用,它就把長(zhǎng)觸手伸出來,捕食小動(dòng)物開葷。


而只有兩三厘米長(zhǎng)的綠葉海蛞蝓(Elysia chlorotica),更上一層樓,它把自己徹底變成了一種自產(chǎn)自銷的光合動(dòng)物。這種軟體動(dòng)物就像一片綠葉長(zhǎng)著蝸牛的頭。它喜歡的食物是濱海無隔藻(Vaucheria litorea)。這是一種生長(zhǎng)在海岸邊淺水里,樣子仿佛綠色絲發(fā)的綠藻。海蛞蝓的消化器官像樹枝一樣分叉遍布全身,它并沒有因此成為超級(jí)吃貨,反而學(xué)會(huì)了“辟谷”的本事。



真正的植物大戰(zhàn)僵尸植物×動(dòng)物,不只《植物大戰(zhàn)僵尸》中有

能進(jìn)行光合作用的海蛞蝓和瀕海無隔藻
ME Rumpho et al. Solar-Powered Sea Slugs: Mollusc/Algal Chloroplast Symbiosis. Plant Physiology (2000)123:30.



它用銼刀樣的舌頭刮破海藻的細(xì)胞壁,像吃果凍一樣吸吮內(nèi)容物。海藻的葉綠體被吃下之后,就住在海蛞蝓的消化系統(tǒng)細(xì)胞里,把它全身染成綠色。依靠這些光合作用工廠制造的糖類,它可以10個(gè)月都不進(jìn)食。而海蛞蝓的壽命不過區(qū)區(qū)11個(gè)月。在這個(gè)同舟共濟(jì)的過程中,綠葉海蛞蝓甚至得到了一些海藻的基因,保證葉綠體可以在動(dòng)物體內(nèi)正常工作,就像在自己家里一樣。順便一提,綠葉海蛞蝓的屬名Elysia,是個(gè)很可愛的詞,它常常用于命名女性(伊麗西亞),如果再加一個(gè)“n”,Elysian就是希臘神話里死人前往的極樂世界。


葉綠體和海蛞蝓這對(duì)共生體的愛戀是如此和諧。葉綠體固定陽光為海蛞蝓提供食物,海蛞蝓則提供舒適的生活環(huán)境,它們不會(huì)提高對(duì)方生存的難度,也不會(huì)指望著各種夸張的“內(nèi)購(gòu)”占對(duì)方的便宜,這可是太厚道了。

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