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「厭氧動物」出現,科學家不清楚代謝方式,或顛覆對生命的認知
2021/10/23
2021/10/23
 

哇!真的第一次見哎,知識不會,衹是姿勢不對;科學凡此種種,用人話講才能聽懂

文/天空之城團隊

 

眾所周知,動物的生存的基本條件就是 氧氣。日常生活中,我們不會感到氧氣的存在,因為它是無色無味且無處不在的。可以說,地球上能孕育生命的原因除了有水資源以外,氧氣的存在也是重中之重。

可當面臨災難時,氧氣的價值就顯現出來了,2020年新冠疫情的肆虐之下,印度的總感染人數急劇增加,因為肺部患有巨大炎症的人們呼吸不暢,症狀嚴重的人必須要依靠 吸氧

氧氣瓶和制氧機在這時就賣出了天價,一罐氧氣可以賣掉幾百美元,折合普通印度人半年的收入,「氧氣」的珍貴突然就體現了出來。

那麼地球上有沒有不需要依靠氧氣生存的動物呢?它是因為處在無氧環境當中,還是單純地排斥氧氣呢?

如果真的有這種不需要氧氣就能生存的動物出現,在判定宇宙當中的其他星球是否有生命存在時,氧氣是否就不用再作為必要條件了呢?畢竟外星人可能真的不需要氧氣來呼吸維持生命。

厭氧生物

在自然界當中其實很早就有了不需要氧氣就能存在的生物,專家們叫它們「 厭氧生物」。比如說在研究細胞進化進程中的重要角色, 原核細胞,在35億年之前它就具備「 厭氧性」,不僅如此它吸收可見光,利用了 H2S作為氫源,還原了氧氣,促使可以利用光合作用進行自養的原核生物出現。

目前 厭氧生物主要是以細菌的形式存在,因為他們可以在無氧環境當中分解自己的有機物,所以被稱作厭氧生物。

它是細菌群當中的重要組成部分,可以分為三種類型, 專性厭氧菌、兼性厭氧菌和把耐氧厭氧菌

專性厭氧菌就是完全不要要氧氣的存在,如果將它暴露于氧氣之中它可能還會死亡,比如說腸道當中的 雙歧桿菌,就是典型的專性厭氧菌,它能夠與其他的細胞群落協作,維持腸道內環境提高人體的免疫力。

其他兩種細菌則可以在氧氣環境當中生存,具備吸氧功能,但是也可以說它們是被迫吸氧,因此它們的生存並不會完全依賴于氧氣,大多數使用發酵的方式存在。

這些厭氧生物廣泛存在于人體皮膚和腔道的深部黏膜表面,它可引起人體任何組織和器官的感染。在組織缺血、壞死,或者需氧菌感染的情況下,導致局部組織的氧濃度降低,即發生厭氧菌感染。

因此在醫學當中,會經常提到它們,它們的主要特點就是 在有氧氣的環境之中難以生存,但是要注意「厭氧生物」屬于生物學范疇,而生物學雖然包含了動物,還是有所區別的。

因此作為一種常見細菌的厭氧生物雖然很早就被發現了,卻不能說他們是地球上不需要氧氣就能存活的動物, 它們並不屬于動物的范疇

鮭居尾孢蟲

鮭居尾孢蟲,也可以叫鮭生粘孢蟲,是全球首個沒有線粒體基因的動物,簡單點理解的話,其實它是生活在三文魚肌肉組織當中的一種寄生蟲。

作為寄生蟲的它,就已經可以被劃分到 動物類屬,因此它也是 目前世界發現的第一個不依靠氧氣生存的動物。

這項發現無疑是驚人的,原來這個世界上真的有不需要氧氣就能存活的動物,在經過仔細研究之後,科學家發現了其中的原因。

它是在以色列特拉維夫大學在研究 鮭魚當中的多種寄生蟲時無意間發現的,通過顯微鏡我們能夠看到:

這些孢子看上去就像藍色精子細胞,有兩條尾巴和一對橢圓形、類似外星人的眼睛。其實這對「眼睛」是帶刺的細胞,它們不含毒液,但在必要的時候將幫助寄生蟲抓住寄主。

它的體型非常小,屬于 小型寄生蟲。開始它會寄生在一些小的蠕蟲身上,等到魚類吃掉這些蠕蟲時,它再進入魚類的肌肉當中寄生,也就是說其實鮭魚並不是它們的「第一宿主」。

經過研究發現,它應該和 海葵、珊瑚蟲、水母等生物屬于同一類。不過作為一種多細胞生物,它的體內竟然 沒有線粒體,這就是科學家們感到震驚,和它為什麼不需要氧氣就能夠生存的根本原因。

在它的體內發現了 線粒體細胞器卻沒有發現線粒體的基因,而線粒體基因當中包括有氧呼吸的基因,也就是說 它完全不具備有氧呼吸的功能。科學家們推測也許是鮭魚細密的肌肉當中沒有氧氣存在,導致它產生了這種不需要氧氣呼吸的「逆向進化」。

除了在進化當中捨棄了線粒體之外,它還一併將 神經組織、肌肉都舍去了,研究者指出在細胞和動物進化時,多數都會向著複雜細胞進化,因為越複雜意味著生命體越高級,具備的特徵也會更多。

但是鮭居尾孢蟲或許因為環境所致,它反而把自己向 單細胞生物進化了,這說明在生物進化當中,是會有 反向進化的,這裡的反向進化並不意味著退化,而是細胞的自然選擇。

它不需要氧氣就能存活,那麼從某種方面來說它好像也 不具備代謝的功能,科學家十分好奇它是通過什麼方式來進行代謝的,它全新的「 無氧代謝」新機制或許可以成為一個重要的研究論題。

除此之外,前文中我們有提到過厭氧生物,大多都是細菌一類的,它們屬于 真核單細胞生物。鮭居尾孢蟲的出現標誌著多細胞寄生蟲也會有著厭氧特性,雖然也許它並不是一開始就厭氧,而是在進化當中捨棄了線粒體變成了厭氧的樣子,但是這對于生物學界而言是非常重要的發現。

外星生命設想

自20世紀50年代人類進入了太空之後,對于宇宙其他星球的探索就一直在進行著,作為地球最高智慧生物的人類一直渴望著發現宇宙中其它生命的存在。但是在對于其他星球探測時,一般會特別關注是否有水和氧氣,因為認為這是 生命存在的基本標準

現在地球上都有了不需要呼吸氧氣的鮭居尾孢蟲出現,是否意味著我們不該把水和氧氣當做確定是否有生命存在的唯一標準呢?

可能一直以來我們都被固有思維限制了,是因為地球上的生物需要水和氧氣,我們便順理成章地認為外星生物同樣需要。

或許它們細胞的進化與我們是不同的,並未進化出線粒體和葉綠體之類的細胞器,那麼就意味著 它們不需要進行呼吸。

地球細胞的進化起源,也是因為要適應地球的環境,外星生命的產生和進化當然也要視它們星球的情況而定。由此看來,在人類因為環境斷言的無生命星球上,說不定生活著許多的生物。

 

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