葉綠體爭奪戰

遠離海岸的大洋猶如荒漠，資源緊缺，食物匱乏，生活在此處的生物競爭異常激烈，為了生存，大家不擇手段、竭盡所能地汲取營養，適者生存，不適者只有被淘汰的命運。

今天要講的是生活在食物鏈最底層的浮游生物們，為了生存，它們模糊了動植物的界限，個個都變成了捕獵高手，而捕獵的目的就是為了獲取葉綠體。我們都知道，葉綠體是製造有機物的重要器官，因此擁有葉綠體就擁有食物，擁有葉綠體就擁有生存的可能。浮遊動物從浮游植物那裡偷盜葉綠體，某些浮游植物也從別的浮游植物那兒偷盜葉綠體，還有某些浮游植物從偷盜葉綠體的浮遊動物那裡偷盜葉綠體，究竟是誰偷了誰的葉綠體，好複雜的戰爭，別急，下面來看看兩個具體的戰役，您大概就明白是怎麼一回事兒啦。

「奴隸主」 和「奴隸」——紅色中縊蟲和紅色隱藻

紅色中縊蟲是纖毛蟲中縊蟲屬多個種的統稱，主要是兩個種：Mesodinium rubrum和Mesodinium major，它們與其他種的明顯區別是含有紅色內共生色素體，可進行光合營養，是溫帶海岸帶赤潮的主要組成物種，在全世界廣泛分布。

紅色中縊蟲（圖片來源見水印）

既然紅色中縊蟲可以進行光合營養，那為什麼還要稱紅色中縊蟲為「奴隸主」呢？這是因為紅色中縊蟲進行光合作用的葉綠體來源於它捕食的「奴隸」——紅色隱藻（Geminigera、 Plagioselmis、Teleaulax等）。它捕食隱藻後，將隱藻的葉綠體保留在體內進行光合作用，以此合成有機碳來供應自身生長需求，因而光和「奴隸」對其生長和繁衍缺一不可。

當然，如果只是這樣，還不足以稱其為「奴隸主」，除了保留隱藻的葉綠體，它還保留了隱藻的細胞核、線粒體等細胞器，這簡直就是一個隱藻回收站，回收隱藻各種「零件」，那回收這麼多「零件」到底有沒有用啊？有研究發現被偷來的隱藻細胞核在紅色中縊蟲體內竟然還有轉錄活性，在隱藻缺乏時可以調控體內的葉綠體進行分裂（3-4次）。看來紅色中縊蟲吃下隱藻，可不是像我們人類吃棵大白菜消化排泄就完事了，人家吃進去的隱藻在體內還是有活性的，還可以繼續給自己打工，生產葉綠體。厲害了！這紅色中縊蟲，真是浮游生物界的「用藻有方」大咖，完美地實現了製造葉綠體的可持續發展戰略。最新的研究發現紅色中縊蟲（Mesodinium rubrum）與隱藻（T. amphioxeia）其實是一種共生模式：紅色中縊蟲一方面幫助隱藻從環境中吸收營養物質供隱藻細胞增殖所用，另一方面又從隱藻的光合產物中獲益。厲害了word紅色中縊蟲，一個如此智慧的奴隸主，竟然會在體內「培育」隱藻了！

螳螂捕蟬，黃雀在後

雖然「奴隸主」這麼厲害，但是還有比它更厲害的，有一種專門從紅色中縊蟲那偷葉綠體的浮游生物，它就是鰭藻（Dinophysis spp.）。

形形色色的鰭藻（從左至右分別為倒卵形鰭藻、具尾鰭藻和漸尖鰭藻）

圖片引自郭皓

鰭藻，顧名思義，有鰭一樣的結構的藻，其實鰭結構是鰭藻的左右溝邊翅。鰭藻是一類海洋甲藻，是重要的腹瀉性貝毒生產者（它就是我們夏天在海邊吃貝類發生腹瀉的元兇之一）。鰭藻本身並沒有葉綠體，是通過攝食紅色中縊蟲從而獲得隱藻的葉綠體，但它不能直接通過攝食隱藻來獲取葉綠體。簡單來說就是專業黑吃黑，蟲吃（隱）藻，（鰭）藻吃蟲，蟲是一個蟲（紅色中縊蟲），藻可不是一個藻喔！鰭藻與紅色中縊蟲一樣，也是海洋中嚴格混養的物種，生長既需要光，也需要捕食獵物。在獵物充足時，鰭藻70-90%的碳都來自獵物；而在獵物稀缺時，葉綠體光合活性可以維持幾個月，細胞分裂4-5次；而鰭藻體內長期有功能的葉綠體似乎受鰭藻核基因編碼蛋白的調控，可以在脅迫下調節代謝物轉運和保護葉綠體的光系統，簡單一點兒來說，就是鰭藻的核基因可以調控偷來的葉綠體，並在逆境條件下幫助葉綠體渡過難關。哎呦，一類無祖傳葉綠體的藻竟然有祖傳的調控偷盜而來的葉綠體的基因，簡直是浮游生物界的「諸葛亮」，未雨綢繆啊！

除了紅色中縊蟲和鰭藻外，還有千千萬萬靠盜取其他浮游生物葉綠體生存的浮游生物，如可以同時保留多種藻類葉綠體的急游蟲（Strombidium rassoulzadegani）和通過與隱藻內共生獲取其光合產物的夜光藻（Noctiluca scintillans）等。這些浮游生物介於動物與植物之間，身兼生產者和消費者雙重身份，在海洋微食物環和經典食物鏈中起著重要的樞紐作用，正是「浮游生物一小口，能量流動一大環」，浮游生物不息，盜葉綠體的大戰便不會落幕！

最後通過一段曲折的愛情故事來結束這次海洋深處葉綠體爭奪大戰：

隱藻：鰭哥哥，我有一打祖傳的葉綠體想給你~（害羞臉）

鰭藻：可是我只愛紅小蟲，我只想要它的葉綠體！（傲嬌臉）

隱藻：那個大壞蛋，哼，還不是借花獻佛，拿著我的葉綠體來討好你嘛，壞蟲一隻！（生氣臉）

紅色中縊蟲：隱藻妹妹，來呀，我最愛你了，把你的祖傳葉綠體給我呀，只有我才能幫你把葉綠體給你的鰭哥哥啊，哈哈~ 哈哈 ~（奸詐臉）

我知道你已經看暈掉了，沒關係，再從頭看一遍吧！

來源：中國科學院武漢植物園

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