細菌是非常有益的,它可以為我們提供維生素K。像這樣不同的生物共同生活在一起,而且相互從對方獲益的關係,就叫做共生。腸內細菌雖然是寄生蟲,但對我們來說卻是必不可少的。那麼,和我們一起共生的就隻有腸內細苗嗎?當然不是。至此我們終於進入了這次演講的正題,它的名字大家在中學學習理科的時候應該接觸過,那就是:‘線粒體’。事實上,我們發現線粒體也是一種與我們共生的寄生蟲。當然,線粒體並不是什麼蟲類,嚴格說來不能使用寄生蟲一詞,但兩者有共通之處:那就是它們都和我們這些寄主共生在一起。通過對線粒體的研究,我們也從中了解到了許許多多有關我們人類自己的有趣知識。我們的講座正在圍繞線粒體這一課題從事相關的研究。今天,我想給各位談一談線粒體與人類的共生關係。”
說到這裏,石原教授停頓了一下,給會場中央負責放映幻燈的工作人員做了個手勢。幻燈機的散熱扇轉動了起來,與此同時,室內的電燈開始由前至後依次熄滅。可能是工作人員在操控開關吧。聖美一邊這樣想著,一邊回頭把視線投向了後麵。
這時,聖美的視野裏出現了一張熟悉的麵孔。
剛好在聖美座位後三排的地方坐著一個男的。聖美的視線凝固在那人身上,想要弄清他到底是誰,可是,由於房間裏的光線暗了下來,聖美無法看清對方的臉龐。而那個人也好像注意到了聖美的目光,朝這邊看了過來。聖美有點不好意★
“另一方麵,學界普遍認為,除了線粒體之外,藍綠藻也在這一時期進入到了細胞內部。它們的情況又是什麼樣的呢?隻要有光照,它們就能在自己體內製造出養料,所以無須四處奔波尋找獵物,也沒有特別需要思考的事情。它們所要做的隻是盡量擴張自己的表麵積以獲取更多的日光。大家已經猜出來了吧,它們進化成了植物。雖然這樣講未免把問題考慮得太簡單了,不過大家應該可以從中理解到動物和植物之間的差別。可以說,正是由於我們同線粒體形成了這種共生關係,所以我們才可以像現在這樣進行活動和思維。”
石原教授一邊指著展現生物進化過程的進化樹示意圖,一邊向眾進行講解。在進化樹上,“遠祖真核生物”的主幹與“線粒體”交彙在一起後,分出“植物”、“動物”,“菌類”三個樹權,其中,“植物”與從“藍綠藻”分出來的“葉綠體”又在半路上會合。聖美覺得,圖中”線粒體”這根樹幹顯得格外強壯。
屏幕上的圖像又切回到線粒體的照片。石原教授接著講道:“然而,如今的線粒體卻不能完全按照自己的意誌隨心所欲地任意增殖。目前尚不清楚線粒體是怎樣進行分裂的,不過研究結果表明,線粒體的增殖由細胞核基因控製。線粒體剛進入細胞內部的時候,能讓自己增殖的遺傳密碼應該是記錄在它自己的基因上的。可是,線粒體很快就把這些密碼轉移到了寄主的細胞核基因上。因而,現在線粒體裏的DNA上隻保存有極少量的遺傳密碼。線粒體把自身的增殖以及與自身的構成材料——蛋白質的製造相關的遺傳信息,全都塞給了細胞核。這樣一來,線粒體就可以全心全意地投身於能量的生產了。對線粒體來說,把那些煩雜的事情統統交給細胞核來做,自己便可以生活得愜意輕鬆。寄主會替自己安排調度好糖、脂肪這些用來製造能量的原料,而線粒體自己根本不用操心。另一方麵,站在寄主細胞的立場上來講,隻要提供產生能量的原料,線粒體就會為自己製造出自己無論如何也無法製造的高效能量,想想也挺劃算的。也就是說,就像我們人類與腸內細菌互利互惠一樣,從遠古開始,寄主細胞就一直和線粒體保持著良好的共生關係。”