东方 阅读原文 绿叶海天牛，一种可以光合作用的动物。 为了可以光合作用，不但夺走了食物中的叶绿体，还掠夺了用来维护叶绿体的核基因。 当绿叶海天牛的幼虫从卵中孵化之后，会游动着寻找滨海无隔藻，一旦找到就攀附在其上，并迅速变态发育成为幼年的绿叶海天牛。此时，它的身体还是无色的。而一旦幼年的绿叶海天牛开始啃食无隔藻，不出 24 小时它的身体就逐渐变绿，并最终稳定下来。可见，这些叶绿体都是在取食的过程中，从破碎的滨海无隔藻细胞中「提取」出来，并放置于消化道细胞之中的。 绿叶海天牛不会无缘无故的获取这些叶绿体，这些叶绿体必然有它的用处。人们发现，当绿色的绿叶海天牛只要在有光的条件下，就能「忍饥挨饿」长达 10 个月——这相对于其一年左右的寿命来说，实在是有些长。而更为令人震惊的是，通过对绿叶海天牛的生理学测定，人们发现它和植物一样能够进行二氧化碳的固定和氧气的释放。人们有理由相信，绿叶海天牛获取这些叶绿体的真正目的，是依靠它们来进行光合作用，并利用光合作用产物为自己所用。这一假设，在随后的多个观察和实验中得到了证实。这些发现，让绿叶海天牛成为了动物界中独树一帜的「真·光合作用动物」。 其实这还没完，因为叶绿体里有很多参与光合的蛋白需要不断补充，否则叶绿体就罢工，而叶绿体自身并不能合成。 图 D 中蓝色框的蛋白叶绿体都不能自主合成 绿叶海天牛的近亲里也有能获取藻类叶绿体的，但需要不断啃食藻类补充。 于是就有人猜想：原本属于藻类的叶绿体蛋白基因，存在于绿叶海天牛的细胞核中。 磷酸核酮糖激酶专一性参与光合作用，由 prk 基因编码，并且在目前已知的所有不能光合的生物体中，不存在这个基因。 果然，做了荧光原位杂交（FISH），以 prk 基因为探针，在绿叶海天牛幼虫的染色体上检测到了荧光信号。 这是怎么过去的呢？这种现象就是「水平基因转移」（HGT），其实在微生物中更为常见，比如大肠杆菌的 F 质粒什么的。 在生物演化史上，最有名的 HGT 过程，莫过于线粒体的产生。线粒体是几乎所有真核细胞所具有的细胞器，它能进行有氧呼吸，从而为细胞提供能量。然而，最早期的线粒体，是一种独立生活的、能够进行有氧呼吸的原核生物。真核生物的祖先在吞噬它后，并没有将它消化，而是和它形成了一种奇妙的联盟：真核细胞为它提供有氧呼吸所需的有机物，而它则为真核细胞提供能量。在漫长的演化过程中，线粒体基因组上有相当多的基因通过 HGT 过程转移到了真核细胞的核基因组上，使得二者的关系更为密不可分。与此类似的是，植物中的叶绿体，也来源于一类被吞噬的光合细菌。这，就是著名的「内共生起源学说」。 对共生起源感兴趣的可以看看这个。 共生起源：进化的另类故事 这是我高中的时候从果壳看来的文章，由于这种动物过于奇特，看过一次就忘不掉。恰好看到关于演化的问题，就翻出来贴上了。 下面是原文链接。 本回答中斜体部分为引用。 ［果壳］绿叶海天牛：夺取基因为光合 然后就可以瘫着十个月不用觅食 2333～ 阅读原文
