本文参加百家号#科学了不起#系列征文赛。
相信任谁都能区分出植物和动物的区别,除了外表,植物还能进行人类做不到的光合作用,虽然生物界有极小部分生物也能进行光合作用,但这对人类来说确实望而却步的。因为光合作用对植物来说是十分重要的,它就相当于人类的日常饮食,只要有太阳,植物就不会缺少能量摄入的途径。所以部分科学家就提出了个与众不同的假设:人类为什么不能在DNA中植入叶绿素,通过光合作用获取能量呢?
先例
事实上,地球上确实有极少数动物能够进行光合作用的,绿叶海蜗牛就是最经典的一个,它可以将海藻吃进肚中,吸收海藻中的叶绿体进行光合作用。虽然这样的光合作用并非自带,但这种“窃取”的行为,却是大多数生命奢望的。当然,绿叶海蜗牛并不能永久保持这种光合作用的状态,但也是十分长久的,一些绿叶海蜗牛仅经过几次进食就能进行长达一年的光合作用。
所以,绿叶海蜗牛是无法自主合成叶绿体的,但能长期保持拥有叶绿体的“假象”。科学家分析,绿叶海蜗牛在自己的基因组中拥有可以和叶绿体发生积极反应的基因,并且在进食藻类后,可以将叶绿素快速地与自己基因产生水平方向转移,功能与藻类DNA类似。这也是绿叶海蜗牛在缺乏藻类基因的前提下,还能捕捉叶绿体并产生长久活力的原因。
科学家也猜测,既然绿叶海蜗牛能够成为光合作用动物的先例,那么让动物细胞进行光合作用,在原则上也是可行的。
人类可以模仿绿叶海蜗牛吗?
答案是:不行。
不考虑未来科学技术的因素,一个成年人在不活动的情况下,一天会消耗至少KJ的能量。而人体的全部受光面积在2.5平方米,太阳每天最多的光照时间在10小时左右(随季节变化会延长或变短),并且光合作用的最高转换效率约为6%。以这些数据为前提,即使人类以某种方式能够进行光合作用,那么一天下来,光合作用产生的总能量还不超过KJ,甚至无法达到最基本存活所需能量。
即便人类到了科学极度发达的未来,真的实现了完美的叶绿体植入,只靠光合作用就可以满足能量的获取,这样的话,人类可能也不再是现在的样子。想象一下树叶的样子,为了满足得到所需的能量,叶子一般都是薄片状的,这是为了获取更多的光源。哪怕是绿叶海蜗牛,也为了光合作用演化出了类似树叶的身体。从这里不难看出,如果人类能够完全依靠叶绿体生活,体型将变成何种模样……
也许会变成这样不妨这样想:我们是否可以确定,人类经过漫长的进化,现在的模样就已经是最佳的状态,而人类体内不含有叶绿体,或许就是一种进化中的淘汰?虽然叶绿体的光合作用很诱人,但假如人类真的掌握了这项技术,一定会显得很鸡肋。毕竟只有“肉身”才能完整感受这个世界,更直白一点——世间的美味,用唇齿品尝,难道不香吗?