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光合作用的动物,海蛞蝓:一个美丽的肥皂泡破了 精选

已有 19930 次阅读 2014-1-19 18:04 |个人分类:生物学|系统分类:科普集锦

今天看到Dan Graur的一篇博客,很有意思。改写成中文与大家分享。

我们当老师的给学生上课,最怕学生犯困。为了给学生提神,讲课内容中尽可能多穿插一些奇闻异事。生物学课,奇闻异事,最好还是生物学内容,否则虽然提神,但跑题太久就不像生物学课程了。

进行光合作用的动物,就是这样一个提神醒脑的话题。从小大家学的知识是,植物细胞中有叶绿体,进行光合作用制造有机物;动物是异养生物,靠摄取植物的营养生存。动物如何能进行光合作用呢?

地球上的生物就是奇妙,科学家发现了一些特殊的动物,它们可以想方设法俘获光合奴隶,为自己服务。兜里装着“光合奴隶”的动物们,也就可以通过光合作用自给自足,无需从外界获取有机物了。这里有一篇很精彩的科普论文,Steal My Sunshine。感兴趣的朋友可以读一读。


上图中有点像扇子的那种生物是Elysia chlorotica,俗名叫sea slug,海蛞蝓。它是怎么披上这身绿袍子的呢?

研究发现,它吃海藻,但不像我们一样把植物细胞彻底消化掉,它把植物细胞的叶绿体留下来(1)。这些叶绿体进行光合作用,海蛞蝓也就可以几个月不吃东西了。

海蛞蝓的故事绝对可以称得上是生物学八卦话题中的上品,令我们人类的的想象力相形见绌。

但很遗憾,这么美丽的一个故事,被最近发表的一篇论文否定了,一个美丽的肥皂泡破了。

过去,人们只是看到海蛞蝓吃了海藻,留下了叶绿体,获得了辟谷的本领。海蛞蝓和光合奴隶的和谐生活是科学家的想像,实际上到底怎么样,并没有人研究过。最近Christa等人做了很简单的检验,窥探一下这个和谐家庭的私生活。他们遮住光线或者设法抑制光合作用,结果海蛞蝓都照样能活几个月。说明平常观察到的海蛞蝓几个月的辟谷并不是靠叶绿体的帮助。海蛞蝓可能就是像冬眠动物一样,饱餐一顿能撑几个月。

Graur以此为例,强调科学研究的结论离不开a negative control。不管多么美丽动听的理论,没有a negative control的支持,都可能是美丽的肥皂泡。

Negative control看似科学界熟知的研究手段,但实际上还是有很多耳熟能详的理论假说没有经过它的检验。海蛞蝓的例子就给我们提了个醒。面对特别美丽动听的理论,“丈母娘看女婿,越看越满意”,大家可能忽视了用negative control去检验它。所有的理论假说都应该像丑媳妇见公婆一样,接受negative control检验。

把话题放大一些。如果找一理论或者成果,把它称为是现代医学和古代医学的分水岭,我会选择把negative control引入医学的过程。虽然之后,仍然有很多不可靠的诊疗手段,但医学界已经开始明确了可靠和不可靠的标准,已经脱离了臆想,淘汰错误的、保留可靠的就是水到渠成的了。谁这么伟大,创立了现代医学和古代医学的分水岭呢?科学网网友郭孙伟介绍过,遗传学家/生物统计学家李景均先生(2)。关于中医,这里就不讨论了,看看它在岭南还是岭北就行了。

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1、南京大学的科研人员发现,我们的食物中可能有一些小RNA分子没有彻底消化分解,直接吸收进入体内。这一研究让很多害怕转基因的人更加恐惧。看看这个海蛞蝓,整个细胞器都留下了,不仅是什么RNA。动物进化了这么多年,一直在吃各种各样的食物,有其他动物,有植物。其他动物或植物的DNA、RNA、蛋白质偶尔没有消化彻底,进入了体内(这是狭义的体内,不包含消化道),实在是没什么大惊小怪的。如果有害,动物早就灭绝了。

2、李景均先生,文革前被“叛逃敌国”的科学家,他的故事很凄美,大家看郭孙伟的博文吧。http://news.sciencenet.cn/htmlnews//2008/8/210350.html



博物之旅
http://blog.sciencenet.cn/blog-61772-760485.html

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