據(jù)英國《自然》雜志網(wǎng)站近日報道，加拿大科學(xué)家在蠑螈的細(xì)胞內(nèi)觀察到一種能進行光合作用的藻類，首次發(fā)現(xiàn)脊椎動物細(xì)胞也能進行光合作用。新發(fā)現(xiàn)有助于研究脊椎動物細(xì)胞的自體識別能力是怎樣形成的。??
加拿大達(dá)爾豪斯大學(xué)的瑞恩·柯內(nèi)在研究斑點蠑螈的胚胎時意外獲得了這一新發(fā)現(xiàn)。蠑螈的胚胎卵就像翡翠小球，這種明亮的翠綠色來自于胚胎本身以及包裹著胚胎的膠狀胞囊，由一種名為Oophila amblystomatis的單細(xì)胞藻類產(chǎn)生。長期以來，人們認(rèn)為這種藻類和斑點蠑螈在發(fā)生共生關(guān)系時，藻類在蠑螈胚胎外部，蠑螈在水中產(chǎn)卵，胚胎產(chǎn)生富氮廢棄物被藻類利用，而胚胎呼吸時，藻類立即在水中產(chǎn)生氧氣。
而在7月28日于烏拉圭埃斯特角城召開的第九屆國際脊椎動物形態(tài)學(xué)大會上，柯內(nèi)作報告時卻指出，這些藻類遍布于蠑螈體細(xì)胞及胚胎細(xì)胞內(nèi)部，直接在細(xì)胞內(nèi)進行光合作用，生成氧氣和碳水化合物。這樣密切的共生關(guān)系，此前只在一些無脊椎動物如珊瑚中被發(fā)現(xiàn)存在，而從未在脊椎動物中發(fā)現(xiàn)過。
柯內(nèi)最開始對一個還沒孵化的蠑螈胚胎進行長時間熒光照射后，觀察到胚胎細(xì)胞內(nèi)含有葉綠素。他接著用透射電子顯微鏡（TEM）進一步仔細(xì)觀察后發(fā)現(xiàn)，蠑螈細(xì)胞內(nèi)的藻類周圍都環(huán)繞著一些線粒體，而線粒體正是氧氣和葡萄糖結(jié)合產(chǎn)生能量的場所。線粒體聚集在藻類細(xì)胞周圍可能是為了更快捷地利用這些光合作用細(xì)胞產(chǎn)生的氧氣和碳水化合物。
理論上講，脊椎動物的細(xì)胞含有調(diào)節(jié)適應(yīng)性的免疫系統(tǒng)，它會殺死無法識別的異己生物，因此藻類想要固定地共生在蠑螈細(xì)胞內(nèi)部幾乎不可能。而研究人員對這一新發(fā)現(xiàn)的解釋是，要么蠑螈的細(xì)胞關(guān)閉了自體免疫系統(tǒng)，要么藻類有效避開了這一免疫機制。
柯內(nèi)還發(fā)現(xiàn)，成年雌性斑點蠑螈的輸卵管內(nèi)也有綠藻存在，那里也是膠狀胞囊形成的地方。這個發(fā)現(xiàn)表明共生藻可能是由母親通過膠狀胞囊傳遞給下一代的。
美國加州大學(xué)伯克利分校的退休教授大衛(wèi)·維克說，如果藻類真的能進入生殖細(xì)胞，脊椎動物細(xì)胞會殺死體內(nèi)異己生物的觀點將受到嚴(yán)重挑戰(zhàn)，并有助于研究脊椎動物細(xì)胞的自體識別能力是怎樣形成的。蠑螈已經(jīng)分化的具有專門功能的細(xì)胞還能繼續(xù)分裂轉(zhuǎn)變成其他細(xì)胞，因此具有特有的超強再生能力，從而在進化中形成和其他脊椎動物不同的自體識別能力。
