很多微生物不需要氧氣就能生存，有沒有動物不需要氧氣也能生存？

寄生在奇努克鮭魚體內的刺胞囊線蟲

三十億年前，地球仍為無氧環境。造山運動和火山噴發將吸積在地球內部的大氣排出地表，這一過程稱為“排氣”。排出的氣體中，含有79%的水蒸氣和12%的二氧化碳。

彼時生活在地球上的藍細菌必須找到一種依靠二氧化碳、水和陽光生存的方法。長期的環境適應性進化讓這些古老的生物不需要氧氣也能生活。奇怪的是，我們今天呼吸的氧氣正是他們為我們製造的，藍細菌進行光合作用產生氧氣，最終進入到地球的大氣層。

藍細菌的大量繁殖和廣泛分佈使地球從無氧環境過渡到有氧環境，開啟地球生命進化的嶄新篇章。厭氧生物被迫進入地球上沒有氧氣的角落和縫隙，保持簡單的單細胞生物形態。

這是一種動物，但沒有線粒體

這個世界有執行規則，但當有規則時，通常也會有例外。一組科學家發現了一種小型寄生水母——水母的親戚，不使用氧氣來呼吸。他們在2020年2月24日的《美國國家科學院院刊》上發表了他們的發現。

有種動物，名叫亨內吉亞鮭，體內有一種微小的異頭寄生蟲，有一條長尾巴，以鮭魚和其他魚類的肌肉組織為食。這是一種真核生物，真核生物包括大多數肉眼能看到的生物：動物、植物、真菌等。

真核生物的細胞包含了各種奇特的細胞器，而更原始的原核生物卻沒有其中某些細胞器。其中一種細胞器就是線粒體，這種細胞器有自己的DNA，與生物體的其他部分獨立，真核細胞利用線粒體在有氧情況下產生能量。

但是在我們稱之為“真核生物”的大群體中，有一些單細胞的非動物物種是厭氧的。他們沒有線粒體，但是有科學家稱之為“線粒體相關的細胞器”，指甲魚是第一種具有這種特徵的動物。

這一切都很奇怪，但是他們怎麼會這樣呢？

異常的演化

“亨內吉亞的祖先幾乎肯定有線粒體，”該研究的合著者斯蒂芬·阿特金森說，他是俄勒岡州立大學微生物系的研究教授，“它所有的近親都有線粒體，所以向厭氧生活方式的進化和功能性線粒體的喪失似乎只是該物種最近的一次適應——至少就我們目前所知是這樣！”

在動物的細胞中，線粒體在多步過程中利用氧氣產生化學能。而這種寄生蟲只是不得不適應可用氧氣非常少的環境。

捕獲的感染亨內加亞鮭魚的鮭魚

由於不需要線粒體，它失去了至少幾個用氧過程部分的遺傳指令——例如，亨尼古亞鮭魚已經失去了線粒體基因組，這是其他動物細胞需要的，因為它們含有用氧的指令。

由於失去基因組，寄生蟲不必為不再需要的東西複製基因，從而節省了能量。

沒有氧氣它怎麼生存？

我們假設它必須從宿主細胞中吸收與能量生產相關的分子，而宿主細胞已經完成了部分加工過程，因此從宿主那裡偷東西是寄生的基礎！

像許多重要的發現一樣，這一發現完全出乎意料——研究人員希望比較兩種小寄生蟲的基因組，每次他們試圖執行亨內吉亞鮭魚的基因組時，事情顯然非常奇怪。進一步觀察，他們發現它的細胞包含一個小的空袋子，裡面可能曾經有線粒體。

這一發現擴大了我們對‘動物’的理解，表明即使是複雜的生命也能在無氧環境中進化成功。知道厭氧動物的存在提醒我們，我們必須在其他物種中尋找這一點——也許在厭氧環境中尋找我們以前從未見過的動物。

特別是對於粘粒寄生蟲的研究，這意味著我們將從現在開始在其他物種中尋找不尋常或缺失的線粒體，試圖發現宿主、組織和環境之間的聯絡，這些聯絡會導致線粒體功能喪失，從而利用厭氧代謝。

這些寄生蟲厭氧機制的發現也為治療開闢了一條新的途徑，因為特定的藥物已經被用於針對其他厭氧寄生蟲。

知識拓展

另外兩種失去線粒體的真核生物是賈第鞭毛蟲，一種腸道寄生蟲，以及引起性傳播感染滴蟲病的寄生蟲，或稱為陰道毛滴蟲的“trich”。