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它們所產生的能量讓普通的細菌望塵莫及。那麼產生能量意味著什麼呢?意味著可以四處活動。這種細菌在海里來回遊動。到了距今十幾億年前的時候,發生了一次重大的事件。那些在火山邊苟延殘喘的厭氧性細菌遭受到了好氧性細菌的入侵。好氧性細菌的初衷可能是想飽餐一頓,但它們不久便打消了這個念頭,並最終在我們祖先的體內定居下來。從這一刻起,線粒體就開始了與我們的共生。”
用電子顯微鏡拍攝的線粒體的照片出現在螢幕上。位於畫面中央的線粒體正處於分裂的形態,中段已經凹陷,很快就要斷開了。線粒體內部有一個黑塊,它剛好處在凹陷處的正中,似平正準備一分為二。石原教授講解道,這就是線粒體的DNA。線粒體是在細胞裡完成分裂和增殖的。線粒體內的DNA也會被複制並分配到兩個新生的線粒體中去。這一過程和其他細菌沒什麼兩樣。聖美覺得線粒體是活著的,它們居住在自己體內,正進行著分裂。
“這樣的想象大家能接受嗎?我們之所以能夠進化到現在這一步,線粒體可謂功不可沒。我們的祖先與線粒體共生在一起,因而獲得了巨大的能量。從此,原本厭氧的細胞反而喜歡上了氧氣使得細胞的運動能力大大提高。這麼一來,細胞便可以透過自己的力量去獲取營養,再也不必原地不動地等著隨波逐流的養料飄蕩過來了。由於細胞可以利用自己的能量移動到富含養料的地方,所以我們的祖先就擁有了一種新的能力,那就是,思考如何捕獵的思維能力。究竟怎樣才能迅速而有效地獲取到自己所需的養料呢?為了解決這樣的問題,生命逐漸由反射、本能等簡單的神經活動發展出了高階的思維能力。
“另一方面,學界普遍認為,除了線粒體之外,藍綠藻也在這一時期進入到了細胞內部。它們的情況又是什麼樣的呢?只要有光照,它們就能在自己體內製造出養料,所以無須四處奔波尋找獵物,也沒有特別需要思考的事情。它們所要做的只是儘量擴張自己的表面積以獲取更多的日光。大家已經猜出來了吧,它們進化成了植物。雖然這樣講未免把問題考慮得太簡單了,不過大家應該可以從中理解到動物和植物之間的差別。可以說,正是由於我們同線粒體形成了這種共生關係,所以我們才可以像現在這樣進行活動和思維。”
石原教授一邊指著展現生物進化過程的進化樹示意圖,一邊向眾進行講解。在進化樹上,“遠祖真核生物”的主幹與“線粒體”交匯在一起後,分出“植物”、“動物”,“菌類”三個樹權,其中,“植物”與從“藍綠藻”分出來的“葉綠體”又在半路上會合。聖美覺得,圖中”線粒體”這根樹幹顯得格外強壯。
螢幕上的影象又切回到線粒體的照片。石原教授接著講道:“然而,如今的線粒體卻不能完全按照自己的意志隨心所欲地任意增殖。目前尚不清楚線粒體是怎樣進行分裂的,不過研究結果表明,線粒體的增殖由細胞核基因控制。線粒體剛進入細胞內部的時候,能讓自己增殖的遺傳密碼應該是記錄在它自己的基因上的。可是,線粒體很快就把這些密碼轉移到了寄主的細胞核基因上。因而,現線上粒體裡的DNA上只儲存有極少量的遺傳密碼。線粒體把自身的增殖以及與自身的構成材料——蛋白質的製造相關的遺傳資訊,全都塞給了細胞核。這樣一來,線粒體就可以全心全意地投身於能量的生產了。對線粒體來說,把那些煩雜的事情統統交給細胞核來做,自己便可以生活得愜意輕鬆。寄主會替自己安排排程好糖、脂肪這些用來製造能量的原料,而線粒體自己根本不用操心。另一方面,站在寄主細胞的立場上來講,只要提供產生能量的原料,線粒體就會為自己製造出自己無論如何也無法制造的高效能量,想想也挺划算的。也就是說,就像我們人類與腸內細菌互利互惠一樣,從遠古開始,寄主細胞就一直和線粒體保持著良好的共生關係。”
講到這裡,石原教授歇了口氣,端起桌上的水杯抿了一口。
聖美的心臟“撲通”直跳,好像馬上就要從胸腔裡蹦出來了。
她竟然沒注意到,自己嘴唇微開,正呼呼地喘著粗氣由於臺上的教授暫時沒有說話,聖美這才發覺自己的喘氣聲,於是趕緊嚥了一口唾液,把嘴合攏,但胸腔內的震動一時還無法平息。嘴閉上之後,撥出的氣流又以一定的節奏從鼻腔噴出——聖美覺得不好意思,便一把捂住自己的鼻子和嘴,想要把這種聲響降到最低。她閉上眼做了個深呼吸。
聖美不明白自己為何會如此興奮,為何對線粒體竟如此痴迷。為什麼?搞不懂。“撲通”、“撲通”、“撲通”。心臟仍然在