第二部 共生 第十一节(第3/5页)

“扑通”。

心脏的反应又来了。

“扑通”。

又是一次。

就是它。圣美发现了。

心脏的反应就是因为它,心脏对线粒体异常地兴奋。

可是,为什么会这样呢?

圣美的双眼死死地盯着屏幕。不规则的心跳使圣美呼吸紊乱,喘不过气来。然而,圣美却一动不动地凝视着线粒体的巨幅图像,竟然把用手按住胸口这一习惯性动作都忘记了。画面又切换到了下一张,屏幕上显示出了许多经过染色后的线粒体的照片,被染得蓝蓝绿绿的线粒体呈现出各种各样的形态:有的膨胀,有的扭曲,有的相互融合,有的被撕成碎片,变化多端,千姿厅态。圣美被这些线粒体的姿态迷住了。看着这些弯弯曲曲、酷似大肠菌的线粒体,圣美终于理解到了为什么说线粒体是寄生虫。

石原教授细致地讲解道,线粒体里边也有DNA,但与细胞核内的DNA不属于同一种类。这说明线粒体是过去曾经寄生在细胞里的细菌的后裔……遥远的过去,当我们的祖先还是单细胞的时候,线粒体就侵入其中,并一直与我们共生至今。

“在这里,我想简单讲述一下细胞的进化史。一般认为,生命首次出现在地球上是距今三十九亿至三卜七亿年前的事情。最初的生命体构造极其简单,就是一层包裹着DNA的软膜。它们生活在海底火山的附近,以火山排出的硫化氢为养料。那时的地球上几乎没有氧。然而,由这种原始的生命体进化出了一种叫蓝绿藻的生物。它是现在的叶绿体的远祖,能通过光合作用制造出糖,同时释放氧气。这种蓝绿藻大量繁殖,在距今二十五亿年前的时候,充满了全世界的海洋。随后,海里和大气中的含氧量增大了起来,这就使那些以硫化氢为养料的原始细菌遭罪了。因为它们和我们不同,是厌氧性的,氧对它们来说是毒素,所以这些原始细菌的生存空间受到蓝绿藻的不断挤压,逐渐缩小到火山附近很小的范围之内。它们只能在那里继续过着悄无声息的生活。这样一来,作为主角登上历史舞台的便是新兴的好氧性细菌。蓝绿藻制造出来的氧气充满了整个海洋。有的生物就在考虑能不能利用这些氧气来生产自己所需的养料。它们就是好氧性细菌——线粒体的祖先。因为这种细菌懂得怎样利用氧气,所以它们所产生的能量让普通的细菌望尘莫及。那么产生能量意味着什么呢?意味着可以四处活动。这种细菌在海里来回游动。到了距今十几亿年前的时候,发生了一次重大的事件。那些在火山边苟延残喘的厌氧性细菌遭受到了好氧性细菌的入侵。好氧性细菌的初衷可能是想饱餐一顿,但它们不久便打消了这个念头,并最终在我们祖先的体内定居下来。从这一刻起,线粒体就开始了与我们的共生。”

用电子显微镜拍摄的线粒体的照片出现在屏幕上。位于画面中央的线粒体正处于分裂的形态,中段已经凹陷,很快就要断开了。线粒体内部有一个黑块,它刚好处在凹陷处的正中,似平正准备一分为二。石原教授讲解道,这就是线粒体的DNA。线粒体是在细胞里完成分裂和增殖的。线粒体内的DNA也会被复制并分配到两个新生的线粒体中去。这一过程和其他细菌没什么两样。圣美觉得线粒体是活着的,它们居住在自己体内,正进行着分裂。

“这样的想象大家能接受吗?我们之所以能够进化到现在这一步,线粒体可谓功不可没。我们的祖先与线粒体共生在一起,因而获得了巨大的能量。从此,原本厌氧的细胞反而喜欢上了氧气使得细胞的运动能力大大提高。这么一来,细胞便可以通过自己的力量去获取营养,再也不必原地不动地等着随波逐流的养料飘荡过来了。由于细胞可以利用自己的能量移动到富含养料的地方,所以我们的祖先就拥有了一种新的能力,那就是,思考如何捕猎的思维能力。究竟怎样才能迅速而有效地获取到自己所需的养料呢?为了解决这样的问题,生命逐渐由反射、本能等简单的神经活动发展出了高级的思维能力。

“另一方面,学界普遍认为,除了线粒体之外,蓝绿藻也在这一时期进入到了细胞内部。它们的情况又是什么样的呢?只要有光照,它们就能在自己体内制造出养料,所以无须四处奔波寻找猎物,也没有特别需要思考的事情。它们所要做的只是尽量扩张自己的表面积以获取更多的日光。大家已经猜出来了吧,它们进化成了植物。虽然这样讲未免把问题考虑得太简单了,不过大家应该可以从中理解到动物和植物之间的差别。可以说,正是由于我们同线粒体形成了这种共生关系,所以我们才可以像现在这样进行活动和思维。”