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有一种和谐叫互利共生：线粒体的启示

已有 5467 次阅读 2010-5-29 00:05 |个人分类:科普文章|系统分类:科普集锦| 生命科学, 线粒体, 生物共生

         在大自然中，有许多和谐共生的例子，比如，我们的肠道中生活着许多有益的细菌，帮助我们完成消化食物等过程；还有，生活在豆科植物根部的固氮菌，帮助植物固定空气中的氮素，从而使植物获得氮素营养。生物间形形色色的共生现象数不胜数。

        但有一种十分有意思的、深入到细胞水平的共生，可能人们还不太了解。让我们来共同认识一下共生的主角之一——身体细胞中的一类重要“居民”。

        说起叶绿体，我们大家都很熟悉，知道它对绿色植物来说是如何重要，没有它，植物就吃不上饭，我们人类也就没有绿色植物可食用。在我们身体的细胞内，也有一种非常非常重要的细胞器，它担当着为我们的身体供应能量的重任，我们能充满活力地生活在这个世界上，全靠从它那里源源不断的能量供应。

        这就是线粒体。

如果没有线粒体，我们一秒钟也活不成。这些有着菱形身材的小家伙相当我们身体的一座微型发电工厂，时刻不停地为我们提供着能量。线粒体不像细胞核那样具有密实的实心，它们的内部基本上是空的，但却具有复杂的膜结构，这些膜如果平铺开来，面积之大可能是你想像不到的，生命之“电”正是从这里发出的。

线粒体是我们身体细胞中特殊的居民，是一种充满了“活”力的不同寻常的细胞器。

线粒体的特殊之处在于，它就像一个个独立的细胞，能自行分裂，不仅如此，它还有着自己独立的DNA，存在于环状的染色体内。有趣的是，线粒体DNA与动物细胞核DNA有质的不同，酷似细菌的DNA；像微生物的DNA一样，线粒体DNA与膜是紧密相联的，而线粒体的RNA与细胞器的一样，而不与细胞核的一样。

所有这些，引起了科学家们极大的兴趣，人们不禁要问：这些小家伙是从哪里来的？

探讨的结论令人惊呀不已。原来，在十分久远的过去，它们曾是一些独立存在的细菌。这一结论最初被人提出时，曾被视为异端邪说，只被少数人接受，而现在，这一观点已被广泛接受。

人们猜想，20亿年前，线粒体的远祖曾经是独立生活的细菌。不知什么时候， 这些小家伙被真核生物吞噬后，便在比较宽敞的细胞中“定居”。在长期的共生过程中，通过演变，形成了线粒体～。这就是一种有关线粒体起源的很有意思的假说――内共生学说。

这种我中有你的共生关系，已经深入到细胞中了。

这样看来，我们的身体中包含着数以百万计的互相依存的真核细胞群落。据科学家统计，我们身体里所有的线粒体首尾相连排成一列，足足可以绕地球2000圈。

事实上，一只动物或一株植物，大概就是一个由相互作用的不同层次的小群落聚合而成的巨大群落。说到我们的身体细胞里充满了细菌，这看起来似乎很可怕。不过，这些封闭在细胞环境中的曾经是细菌生物的小东西，已完全被驯化，它们不但与我们人类以及其它一些动物和平共处，还成了我们赖以生存的能量供应站。

许许多多的细胞构成了我们的人体，细胞中又有着复杂的结构，包含着类似生物的细胞器，人体像不像一个复杂的生物群落？

线粒体的祖先们是幸运的，因为当他们不再想流浪下去的时候，遇到真核生物，大方地包容了它们，在自己的细胞里辟出一块空间，供它们生存。

真核生物，像我们人类，也是幸运的，因为这些小家伙知恩图报，用自己不断进化的身体源源不断地为我们提供赖以生存的能量。

多么美妙的和谐共生！

生物间的和谐共生或者说互利共生，总是给人以美的感受。你中有我，我中有你，大家互相帮助，互利互惠，大自然的魅力正在于此。

如果我们人类社会，人与人之间，有更多的包容、更多的和谐共生，我们的世界是不是会变得更加美好呢？

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