人類引以為傲的“基因改造工程”,早已被這些生物玩轉了

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基因技術可謂是為現代人類帶來了諸多好處,比如轉基因技術緩解了全球人口暴漲與糧食緊缺之間的矛盾。再比如,在醫藥領域的廣泛利用為治療疾病和緩解病痛起到了積極的作用。現如今,基因工程已經應用到了農業、工業、生物技術等多個領域。

人類引以為傲的“基因改造工程”,早已被這些生物玩轉了

而在另一方面,科學家們也在試圖透過基因改造技術來最佳化人類的基因,從而減少疾病和延長壽命,甚至全面提到人類大腦的效能。毋庸置疑,這是人類文明發展到現在非常值得驕傲的階段性突破。但是很多人可能不知道,自然界中的一些生物早就將基因改造或者說 這事兒做得很純熟了。

我們知道,光合作用這事兒是植物的生命形式。在植物體內的葉綠體負責將光能和二氧化碳轉化為氧氣和生物能,並儲存起來。而另一方面,線粒體透過呼吸作用消耗氧氣、分解有機物來釋放生命活動所需的能量。

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換句話說,人家植物就是名副其實的自給自足的生命形式。但是動物和人類則不同,需要透過掠奪的方式獲取生命的能量。如果在這裡植入基因改造的概念,那將是一項將植物光合作用的能力植入到動物的體內,從而實現 。其實,這並不是筆者的腦洞,而是自然界真實存在的現象。

在說這個現象之前,咱們得先說說葉綠體和線粒體的起源。葉綠體和線粒體的起源並非是進化而來的,而是從細菌那搶過來的。比如我們熟知的藍細菌,最早被真核細胞的祖先吞進了核內,便開始在真核細胞裡進行化合作用,久而久之就變成了葉綠體。線粒體也是同樣的道理,只不過真核細胞吞進去是好氧菌而已。而整個這個過程,被科學界稱為“內共生理論”。其實,細咂麼滋味你就會發現,這其實就是一種人類所追求的基因改造技術啊。

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讓人不可思議的是,這項技術不光是植物有,連動物也有。

在北美洲的海岸線生活著一種軟體動物叫做吸液海蛞蝓,也就是一種海蝸牛。這種海蝸牛就是一種可以進行光合作用的動物。你沒看錯,是光合作用,而且是動物。

它們在出生之後會猛吃海藻,原因可不僅僅是因為它們餓,而是需要海藻中的葉綠體。它們在消化海藻的時候會把其中的葉綠體分離出來並留存體內,繼續在其體內進行光合作用,以此作為能量的補充。一般飽餐一頓之後足夠維持好幾個月的能量消耗。好傢伙,這就相當於把別的物種身上的細胞器轉移到自己體內,並在自己體內繼續發揮作用,您說多神氣吧!這不正是人類的基因工程所追求的嗎?

人類引以為傲的“基因改造工程”,早已被這些生物玩轉了

其實,吸液海蛞蝓還算比較低階的,下面咱們要說的這個就高階很多了。它就是綠葉海天牛,也是一種海蛞蝓。不過它可跟吸液海蛞蝓不同,它不僅僅是把葉綠體留存在體內繼續進行光合作用,而是徹底打破葉綠體的細胞核,將其中進行光合作用的基因新增到自己的基因組當中。這樣一來,就相當於將光合作用這一功能內化為自己的了,自然功能的穩定性和效率就更高了。從時間上來說,就比吸液海蛞蝓體內的葉綠體只能存活幾個月比起來長很多了,大概可以存活1年左右呢。

其實,上面咱們提到的所有這些過程,都是生物學上所說的“水平基因轉移”。顧名思義,就是進化並非是透過遺傳過程,而是透過從生態系統中直接獲取而來。

人類引以為傲的“基因改造工程”,早已被這些生物玩轉了

咱們之前說過,細菌和病毒最終的目的就是與宿主共生,而這個共生的過程就會將自己的基因片段嵌入宿主的基因當中。人類已知的源自細菌或者病毒的基因片段就有一個龐大的數量級。只不過這個過程是隨機完成的,對於宿主來說並不帶有明確的目的性。但是綠葉海天牛卻是帶有目的性的一番操作,目的就是要把葉綠體中的基因嵌入自己的基因,實現所謂的“水平基因轉移”。這不就是人類的基因改造工程嗎?