科学家发现首个不用呼吸的动物形似长着外星_水母的种类

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这次研究新发现的鲑生粘孢虫看起来有着外星人一样的“眼睛”。图片来源：StephenDouglasAtkinson

此前的研究认为，线粒体与呼吸作用是所有动物赖以生存的基础。但现在，这句话可能要被《美国科学院院刊》上的最新研究改写了，因为科学家发现了一种没有线粒体、不需要呼吸的动物。它们不仅在演化过程中丢掉了神经和肌肉细胞，如今连线粒体已经成为了它们的负担。

撰文丨杨心舟

从宏观上来说，呼吸代表着氧气进入生物个体体内的过程。但在微观的细胞世界中，呼吸通常代表着能量产生过程，呼吸作用包括无氧呼吸和有氧呼吸。前者通常会发生在酵母和一些厌氧性细菌中，在肌肉细胞缺氧情况下，人体也可以发生无氧呼吸产生乳酸。但是，这一过程释放能量的效率并不算太高。

而有氧呼吸对于多细胞生物来说是不可或缺的，相比于无氧呼吸，其效率更高，并且释放的能量也高很多。细胞通常会利用葡萄糖作为能量来源，而氧气就更像一种中介物，协助完成有氧呼吸。有氧呼吸的最后一步需要氧气接收电子，来释放出代谢产生的ATP。如果缺少了氧气，多余的电子会逐渐在细胞内累积，并导致电子转运链停滞，ATP也无法正常产生。这对多细胞生命来说是致命的。

图片来源：FeinbergSchoolofMedicine

而完成这一精密程序，保证复杂细胞生命正常运转的细胞器就是线粒体。线粒体至今仍保留着绝大部分和有氧呼吸相关的DNA，并且这一套DNA是独立于细胞核基因组存在的。科学界推测，这种独特的细胞器在20亿年前也是一种细菌，在被真核生物吞噬后，两者达成了一种互利共生的状态。而细菌也逐渐演化成了今天所见的线粒体，负责帮助将食物和氧气转变成细胞可用的能量。

线粒体对于依赖有氧呼吸生存的多细胞生命来说，的确是不可或缺的伙伴。但是生存在低氧环境的生物，它们对线粒体的需求似乎就没有那么大了。研究曾推测这些生物体内的线粒体会逐渐转变成线粒体相关细胞器（MRO），逐渐丢失线粒体基因，甚至最后完全在体内移除线粒体。

早在年，发表在《当代生物学》的一项研究就首次发现了没有线粒体的真核生物，当时来自捷克和加拿大的合作团队从动物身上分离获得了一种微生物，但是基因测序结果显示这种微生物没有编码线粒体蛋白的基因。

这种被称作类单鞭滴虫（Monocer