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為何沒有前進演化出光合作用的動物,一邊捕食一邊吸收太陽能不好嗎?

2024-08-01科學

導語

人類對太陽的認識逐漸深入,發現太陽放射線是地球上所有生命的主要能量來源。

這逼格又昂貴的能量足以滿足人類一年電力需求,以此為基礎,建造出太陽能發電站似乎能夠成為一個完美的可再生能源方案。

然而自然界中並不存在自營的動物,雖然有動物曾經嘗試過,比如蚜蟲、珊瑚、艾麗西亞海蛞蝓等,這些動物在自營方面采取了不同的措施,也產生了不同的效果。

為什麽動物不能吞進一個葉綠素就自營了呢?

難道貓不能拿到自己捕捉的草賊喵或者人不能拿到自己吃的綠豆做的糕點醬油叫死嗎?

動物光合作用的嘗試。

植物進行光合作用,在陽光的照射下,利用自身的綠葉素吸收光能並轉化為化學能。

動物也有過光合作用的嘗試,最常見的是植物的「好鄰居」蚜蟲。

蚜蟲是專門捕食植物的動物,一般會在植物的葉片上叮吸汁液來獲取養分。

然而蚜蟲生殖非常快,一只雌性蚜蟲只需3~5天就能生成20~40只後代,而這些後代在出生後也能很快再繁殖。

因此蚜蟲的數量可以在短時間內爆發式增長,並形成大規模入侵。

蚜蟲對植物的傷害與其數量成正比,一旦數量過多將對植物造成嚴重損害。

因此農田中常常需要人工控制蚜蟲數量,防止其大規模入侵。

然而其實蚜蟲在早期的前進演化史中也與植物有過合作關系。

當時來自非洲的樹木與蚜蟲因為共同演化形成了光合作用的共生體。

蚜蟲被稱作是植物界的「害蟲」,其實是因為人類無法忍受蚜蟲與植物光合作用的關系。

一般來說蚜蟲會利用類胡蘿蔔素收集太陽能,然後透過粒線體將其轉化為ATP。

蚜蟲在前進演化過程中將大部份粒線體和類胡蘿蔔素轉移到後代身上。

但由於蚜蟲+植物這種生存方式不再前進演化優勢,導致光合作用的優勢在蚜蟲的前進演化過程中喪失,變成現在的異營生存。

而蚜蟲並沒有因為植物的光合作用優勢而變成自營生物。

因為植物在進行光合作用的同時還能進行呼吸作用,而蚜蟲完全無法進行完整的光合作用。

蚜蟲的工作分工是將收集到的太陽能儲存起來,供後代使用。

因此即使蚜蟲有光合作用的能力,蚜蟲這個物種也養不起來。

蚜蟲把類胡蘿蔔素轉換成ATP的能力對後代來說是好事,但對於新生個體來說,由於其沒有足夠的類胡蘿蔔素吸收太陽能,所以光合作用的優勢被限制。

蚜蟲與植物的關系比較好,但再好的鄰居也會有不同利益發生。

對蚜蟲有著巨大好奇的植物通常會選擇與蚜蟲進行合作,但植物也會為此付出代價。

植物與蚜蟲的合作關系對植物的好處就是可以適應不同環境,有更好的生存能力,而植物所付出的代價是會丟掉一些果實。

植物與蚜蟲合作的關系互惠互利。

然而植物為了防止蚜蟲造成巨大損害,不會主動與蚜蟲合作,所以植物與蚜蟲的關系依然比較復雜。

植物的好鄰居。

植物與動物之間的光合作用關系還不是最復雜的。

在生物前進演化過程中,植物與動物之間的關系一直在不斷變化。

隨著植物的演化,它們逐漸放棄了與動物之間的合作關系,並建立了更簡單的伴侶關係。

其中,珊瑚與動物之間的伴侶關係就是植物與動物之間的典型關系。

珊瑚與植物之間的關系有兩個方面。

首先,珊瑚是一種動物,透過捕捉周圍水中的浮遊生物來獲取養分。

其次,珊瑚與一種名為甲藻的藻類植物之間存在著一種緊密的伴侶關係。

在這一伴侶關係中,珊瑚捕捉水中的浮遊生物並將捕獲到的浮遊生物養分為自己的食物,但同時會將一部份營養物質提供給自身內部的甲藻。

而甲藻則會利用光合作用來獲取能量,並將一部份能量轉化為糖和氧氣,這些糖和氧氣都是有益於珊瑚的物質,可以供珊瑚使用。

因此,在這一個伴侶關係中,珊瑚和甲藻之間互惠互利,共同生存。

但是這種伴侶關係並不是唯一的。

在許多不同的環境中,植物與動物之間的光合作用關系也會有所不同。

例如,在陸地環境中,一些植物會與真菌之間建立起伴侶關係。

這些真菌可以幫助植物吸收土壤中的水分和營養物質,同時植物則會將一部份光合作用產生的糖和氧氣提供給真菌。

植物與動物之間的光合作用關系可以說是非常復雜的。

在許多情況下,這種關系都是生態系中最基礎的組成部份之一,對生態系的穩定性和執行效率具有重要的影響。

隨著生物的前進演化,植物與動物之間的光合作用關系也在不斷變化和演化。

這種演化不僅是生物生態學中最重要的研究領域之一,也是我們了解生物演化的關鍵所在。

動物的光合作用。

光合作用動物的代表不止是珊瑚,艾麗西亞海蛞蝓在光合作用方面也有著突出的表現。

艾麗西亞海蛞蝓與植物之間的伴侶關係與珊瑚存在很大的相似性。

在許多地區,艾麗西亞海蛞蝓會與一種名為大麻藻的植物之間建立起伴侶關係。

艾麗西亞海蛞蝓是七鰓鰻目下的一種主要生活在紅海、東南亞沿海以及大西洋與地中海之間的地區。

艾麗西亞海蛞蝓體長可達30厘米,這種海蛞蝓將紅色的大麻藻直接吸附到自己體內並且將其功能化。

這意味著艾麗西亞海蛞蝓不僅僅是將大麻藻當做食物來吃,而是將大麻藻的光合作用能力轉化為自身的能量來源。

在這種情況下,艾麗西亞海蛞蝓就像是與大麻藻之間建立了伴侶關係的珊瑚一樣。

但是艾麗西亞海蛞蝓還有一個令人稱奇的特點,那就是它們竟然可以直接將大麻藻的葉綠體吸收到自身的細胞內並利用進行光合作用。

盡管這種現象非常令人驚訝,但實際上並非所有的艾麗西亞海蛞蝓都能夠這樣做。

新生的艾麗西亞海蛞蝓並不能自己吃藻,而是必須依賴藻類的光合作用產生能量。

隨著時間的推移,艾麗西亞海蛞蝓吸收的葉綠體數量會逐漸增加。

不過,即使是這樣,艾麗西亞海蛞蝓的光合作用能力仍然不如成熟個體那樣強大。

實際上,艾麗西亞海蛞蝓吸收的葉綠體數量是有限的,因此它們並不能完全依賴光合作用來供給能量。

這意味著,它們在生存過程中仍然需要依賴其他途徑獲取能量,比如捕食等。

這種現象與蚜蟲類似,因為新生個體不能進行完整的光合作用,最終導致光合作用的優勢被限制。

艾麗西亞海蛞蝓與大麻藻之間的伴侶關係非常密切,甚至可以說它們之間的關系是一種共生形式。

這種共生形式不僅僅局限於艾麗西亞海蛞蝓與大麻藻之間的關系,還體現在其他生物與植物之間的關系中。

例如,有些鳥類在花朵中吸食花蜜,同時將花粉傳播,從而促進植物的繁殖。

這種關系也可以被認為是一種共生形式。

結語

在生物前進演化過程中,動物與植物之間的關系不僅僅是一種捕食與被捕食的關系,更是一種交互作用、相互影響的關系。

這種關系在生態系中起著重要的作用,影響著生物的前進演化和生態的平衡。

動物與植物之間的光合作用關系非常復雜,它們之間的關系也在不斷變化和演化。

這種演化不僅是生物生態學中最重要的研究領域之一,也是我們了解生物演化的關鍵所在。

隨著時間的推移,生物的光合作用能力和利用方式也會不斷發生變化。

這種變化將影響著生物的生存和繁衍,同時也將對生態環境產生重要影響。

動植物之間的光合作用關系是一個充滿探索和研究的領域。

我們需要更加深入地了解這種關系,以便更好地保護生態環境和生物多樣性。

同時,我們也應該關註生物在光合作用方面的研究,這將為我們提供更多的機遇和挑戰。

植物與動物之間的關系是生物學中一個重要而有趣的領域。

我們需要深入研究這個領域,以更好地理解生物的演化和生態系的執行機制。

這種研究不僅具有學術價值,還有助於我們更好地保護生態環境和人類的生存空間。