绿叶海蛞蝓是一种生活在美国东海岸的海蛞蝓。它们窃取藻类的质体进行光合作用，只需要晒太阳就能生存。摄影：帕特里克·J·克鲁格

道格拉斯·梅恩编剧

生命有其固有的规则和模式。但植物得以免于为了生存而四处奔波，这要归功于它们独特的能力，一种被称为“太阳能”的令人难以置信的能力。由于动物没有光合作用的能力，它们必须奔跑才能生存。它们一路爬呀爬，寻找植物来养活自己。

动物无法进行光合作用似乎在大自然大幕拉开的那一刻就已注定。光合作用？这就是植物的工作。

然而，一只小小的海蛞蝓勇敢地向命运说“不”。

这种动物名叫Elysia chlorotica，生活在美国东海岸，并不满足于只吃海藻。他们实际上窃取了植物用来收获太阳能的“分子引擎”。这些海蛞蝓将偷来的叶绿体融入到它们的皮肤中，并变成完全绿色。

这种海蛞蝓看起来像一片2.5 至5 厘米的小叶子。实验表明，它们可以在9 个月或更长时间不进食，利用偷来的叶绿体在阳光下进行光合作用。

“这种行为非常独特、有争议且难以捉摸，”洛杉矶加州州立大学的生物学家帕特里克·克鲁格说。 “而且它从不吃东西。它绝对是加州名人。” ”

虽然其他海蛞蝓也会窃取叶绿体并利用它们来捕捉光线，但绿叶海蛞蝓做得更好。

为此，科学家们将目光转向了这些动植物嵌合体，希望通过研究将其进一步应用到免疫学、基因治疗等其他领域。

但这些特殊的海蛞蝓不仅越来越稀有，少数研究专家中的大多数已经退休，其他人也转向了其他领域。

这些看起来像小叶子的海蛞蝓正变得越来越难找到。摄影：帕特里克·J·克鲁格

神秘的海蛞蝓

迄今为止，与海蛞蝓相关的研究很少能够给出明确的答案，但也出现了许多稀奇古怪的现象，这似乎表明我们或许能够通过进一步的研究获得有益的突破。

目前，没有人知道叶绿体中的叶绿体是如何保持功能的，因为通常这需要由数千个藻类基因产生的某种特殊蛋白质，而其中大多数在叶绿体中是找不到的。关于这一点，目前仍有不少争议。

此外，为什么叶绿体没有伤害绿叶海甲虫？光合作用产生的氧自由基的浓度是大多数动物无法忍受的。

更多的谜团围绕着叶海甲虫，例如为什么叶绿体在它们的肠道中没有被破坏？为什么免疫系统不攻击这些异物？这些海蛞蝓如何与它们互动？

在过去的几年里，只有一个研究小组一直在马萨诸塞州玛莎葡萄园岛的盐沼中收集蛞蝓。南佛罗里达大学退休研究员西德尼·皮尔斯担任该团队的领导者。出于对绿叶海甲虫稀缺的考虑，皮尔斯和其他研究人员一样，没有公开这一信息。

缅因大学的研究人员凯伦·佩尔特罗（Karen Pelletreau）遇到过很多这种无脊椎动物，但只在玛莎葡萄园岛和新斯科舍省捕获过它们。缅因州许多地方都出现了绿叶海甲虫。佩勒特罗虽然也去那些地方寻找过，但什么也没找到。

绿叶海甲虫的困境

佩勒特罗的前顾问兼同事玛丽·朗福-肯尼迪说，找到他们“非常困难，非常困难”。尽管伦福-肯尼迪已经退休很多年了，但他几十年来一直在研究叶海甲虫。 “如果你不确切知道你在哪里寻找以及你在寻找什么，你就找不到它。”

克鲁格还研究海蛞蝓，特别是生活在西海岸的海蛞蝓。他在马萨诸塞州伍兹霍尔寻找它，但没有找到。

克鲁格主要研究相关的阿尔德里亚属，它生活在盐沼中，与绿叶海甲虫吃相同的藻类。这些地方和生活在其中的动物很容易受到海平面上升、气候变暖和人类发展的影响。

克鲁格说：“这个栖息地可能正在受到毒害，并且可能很快就会消失，比人们想象的还要严重。”但没有人研究过这些动物的数量。

这些小绿家伙很难在实验室里繁殖，根本不利于种群保护。成年绿叶海甲虫需要精心照顾才能繁殖，它们的寿命通常不到一年。这些卵孵化成自由游动的形式，以各种不同的藻类为食。然后年轻人开始吃另一种食物：无形体。这是一种生长缓慢的藻类，难以培养和繁殖。

“它们吃东西的速度比藻类生长的速度还快，”皮尔斯说，他研究叶海甲虫已经有30 多年了。 “他们就像一群身材修长的青少年。”

尽管这两群人都在实验室中繁殖和培育一代代绿叶海甲虫（Rumph和Pelletreau是一组，Pierce是另一组），但与野生采集相比仍然困难重重。它们还会产生大量粘液，使DNA 分析和分子分析变得更加困难。

研究仍在继续

无论绿叶海甲虫如何维持叶绿体，它们都以某种新的未知方式利用藻类基因或基因产物。

皮尔斯的研究表明，绿叶海甲虫的基因组含有从海藻转移的基因。这种令人难以置信的生化现象可能使我们能够对人类和其他动物进行基因改造。但伦弗和他的同事以及欧洲的一些研究人员对这一发现提出了质疑。

近日，罗格斯大学研究员Debashi Bhattacharya 在《分子生物学与进化》 上发表了一项研究结果。文章指出，动物获得叶绿体后，会释放抑制免疫系统的基因，并增加其他基因的活性。这些基因与参与中和反应的化学物质有关。

珊瑚与某些藻类有共生关系，这一发现提醒我们它们之间的生化反应。

未来的研究方向之一是通过进一步研究这些相似性来理解共生关系的重要性。

“为了做到这一点，我们必须找到大量繁殖它们的方法。海甲虫的稀缺是一个大问题。”