绿叶海蜗牛吃掉蓝藻后就能进行光合作用，为什么人类不行？

人类要进行光合作用，开启躺平人生。

吃蓝藻不行，共生还是有可能的。

其实，我们这个世界上所有能进行光合作用的真核生物，无论藻类还是经典定义上的植物，它们最初都是通过“吃”了蓝藻，把它变成了细胞器-叶绿体，然后掌握了光合作用（后面再具体解释）。

另外，世界上能光合作用的动物还不少。

其中人气最大的，无异于是绿叶海蜗牛（海天牛，Elysia chlorotica）：

绿叶海蜗牛并非天生具有叶绿体，而是吃掉滨海无隔藻之后，把叶绿体直接储存在自己体内共生，为己所用[1]。

如果把叶绿体看成一种阉割版蓝藻的话，其实比较符合题主所谓的吃蓝藻进行光合作用。

有人认为，绿叶海蜗牛，只需要进食一次绿藻，便可以终身不再进食。

这话过于绝对了。

实际在绿叶海蜗牛成长过程中，刚开始会长期进食，尤其是褐色的幼体阶段，需要不断摄入藻类细胞。

肠道细胞会通过吞噬作用把藻细胞的叶绿体整合在自己细胞内，成为自身细胞器的一部分。

随着叶绿体在肠道内不断积累，直到身体由褐色转变成绿色，身体才会像树叶一样完全展开，才会不再进食叶绿体。

但如果成体之前长期接收不到阳光的照射，背部便会“枯萎”，需要再次进食。成体后一般不再“枯萎”，往往可以不进食存活数个月之久，最长达到9~10个月。

当然，这也是绿叶海蜗牛的理论寿命了。

此类方式进行光合作用的还有叶羊（costasiella kuroshimae），也称为小绵羊海蛞蝓[2]。

我们可以发现，绿叶海蜗牛整合叶绿体的过程，非常像一个经典理论——内共生起源学说[3]。也即题主想要获得的，吃蓝藻掌握光合作用。

无论动物体内的线粒体，还是植物体内的叶绿体，之所以有别于其它细胞器呈现半自主性状态，是因为它们分别由原始真核细胞，吞噬细菌和蓝藻而形成的。

经典观点认为，真核生物细胞的祖先是一种具有吞噬能力的无氧大细胞，通过糖酵解代谢获取能量。但糖酵解获取能量的效率并不高，产生的中间产物丙酮酸，依旧还含有足够高的能量。该细胞吞噬革兰氏阴性菌（α-变形菌）之后，革兰氏阴性菌令丙酮酸进一步分解，由此产生更多的能量。

能量多了，自然更有利于生物生存，于是真核细胞和革兰氏阴性菌演化出了共生关系。

叶绿体的产生，也具有类似的过程。真核细胞吞噬蓝藻之后，蓝藻为宿主提供光合作用，宿主则为蓝藻提供其他的生存需求。

叶绿体和蓝细菌对比

不过，随着长达数亿年的演化，真核细胞体内的革兰氏阴性菌和蓝藻，渐渐失去了自主性，成为了细胞器之一（当农民失去土地，自然而然地就成了农奴）。

现代分子生物学，已经证明了线粒体、叶绿体基因与真核生物基因组的差异性，以及与细菌的同源性。可以说，内共生起源学说证据非常完整，是迄今为止，解释线粒体和叶绿体起源，最为接近真理的一种学说。

绿叶海蜗牛继续演化千万年，并不是没有可能进化成可完全独立遗传的可光合作用动物。

总之，吃蓝藻或者整合叶绿体，然后进行光合作用是可行的，也可能成为人类进行光合作用，躺平的终极方案。

不过，哪怕理论可行，但现在也遥遥无期，毕竟你连门都没有找到。

甚至关于绿叶海蜗牛光合作用能力的研究，其实都还比较初级。

以前认为绿叶海蜗牛，之所以吞噬叶绿体可以在体内用9个月之久，甚至比在绿藻身体里都长，是因为它们可能偷了绿藻基因，例如，psbO基因[4] 。

但后来发现，可能根本就不是这么回事儿。并没有证据表明发生了基因水平转移[5]，仅仅通过整合叶绿体，它们就能纳叶绿体为己用，并长期支持存在。

既然题主目的仅仅是为了光合作用，开启躺平人生，我们还是进行难度低一点的吧。

除了绿叶海蜗牛，能进行共生光合作用的还有砗磲、阿克尔扁形虫、朝天水母、绿水螅、帆水母、巨型桶状海绵、珊瑚虫等等动物。

如果说像绿叶海蜗绿叶直接整合叶绿体的方式，技术难度过大，人类用来躺平遥遥无期。

那么共生另外一种藻类，则可能实用性更强。

例如，虫黄藻。

可以说，这种很不起眼的藻类，支撑起了整个海洋的命脉[6]。

虫黄藻可与多种海洋低等动物共生，更是珊瑚的灵魂。

每1mm^3的珊瑚虫组织中，虫黄藻就多达3万个。虫黄藻在珊瑚生态系统中，发挥着至关重要的作用。而整个珊瑚系统，又被称为海洋的“热带雨林”，可以说是整个海洋生态系的命脉之一。

它们也是可进行光合作用动物，最爱纳入的藻类之一，我们以砗磲为例子，来谈谈[7]。

砗磲亚科下面的2属9种（最新的已再细分为12种），无一例外，全都能进行共生光合作用。

除了野生大砗磲（库氏砗磲）是国家一级保护动物外，其它所有种类的野生砗磲都是国家二级保护动物。

它们绝大多数依靠光合作用，就能基本维持长期的生命活动。

成年的砗磲通过足丝固着生活，如同或青、或或黄、或紫的海洋之花，在白天绽放，夜晚关闭。

嘿，简直就是夜间海洋盛放的蓝色妖姬。

砗磲的幼体是可以自由活动，他们和其他的一些海洋双壳纲动物一样，需要经历受精卵、担轮幼虫、足面盘幼虫、后期面盘幼虫、稚贝等阶段。

受精卵孵化后，幼虫就会开始滤食虫黄藻。

砗磲幼体孵化6天后，进入足面盘幼虫阶段，就会从主动滤食逐渐转变为光合营养共生。

随后的几周，会不断寻找合适的位置着陆，几经更替后，最终发展成稚贝，开始营固着生活。

随着不断长大，光合营养的比重会逐渐加大。

长到数厘米以后，就可以完全不再需要滤食生活。

虫黄藻可以为砗磲提供营养，而砗磲的代谢废物二氧化碳、无盐等，又可以给虫黄藻提供光合作用的原料。

为了有利于光合作用，虫黄藻主要共生在砗磲的外套膜上。

我们能看到的斑斓色彩的部分，其实就是砗磲的外套膜：

外套膜上的类似于苍白斑点的结构，有利于光线的进入，方便虫黄藻进行光合作用。

从砗磲的生命史可以看出，与虫黄藻共生的方式，简直天生为了躺平而设计。是广大热爱躺平生活的人类，非常理想的一种光合作用方式，技术难度还没有绿叶海蜗牛那么大。

想象人类发展出这样的斑纹，简直天生自带纹身效果。

你可能会担心，这些软体动物和章鱼是亲戚，与人类的亲缘差距超过6亿年，甚至很多人类都很想把它们开除地球籍。与我们差距这么远，人类真的有可能共生藻类吗？

6亿年远了，那我们说点近的。

其实，并不是无脊椎动物才能进行光合作用，也有脊椎动物也能进行光合作用。

例如，以斑点蝾螈为代表的两栖动物，与人类大约有3.4亿年的亲缘差距。

它们卵上的果冻状外层能与藻类共生（胚胎内的单细胞藻类Oophila amblystomatis）[8]。

胚胎代谢产生二氧化碳，藻类提供氧气，互利共生。

看起来，脊椎动物共生藻类也是可行，但可能需要对藻类进行更多的改造。

从现在的细胞生物学和分子生物学水平来说，其实如果完全打开潘多拉魔盒，对人类胚胎进行无限制实验，允许无限基因编辑。

通过改造各种藻类，对从两栖动物到人类的各种胚胎进行共生研究，不断筛选能共生的藻类。

相信可以在我们的有生之年，筛选出这种可以共生的藻类和人类。

但很明显，目前是没有人（以及一群人）有责任打开这个潘多拉魔盒的。

未来人类有没有可能打破禁忌，开启无限躺平人生呢？

谁知道呢！

至于如果人类能进行光合作用，会变成什么样，以后再来分析了~

参考

1. ^Mujer, Cesar V., et al. "Chloroplast genes are expressed during intracellular symbiotic association of Vaucheria litorea plastids with the sea slug Elysia chlorotica." Proceedings of the National Academy of Sciences 93.22 (1996): 12333-12338.
2. ^Christa, Gregor, et al. "Functional kleptoplasty in a limapontioidean genus: phylogeny, food preferences and photosynthesis in Costasiella, with a focus on C. ocellifera (Gastropoda: Sacoglossa)." Journal of Molluscan Studies 80.5 (2014): 499-507.
3. ^Martin, William F., Sriram Garg, and Verena Zimorski. "Endosymbiotic theories for eukaryote origin." Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences 370.1678 (2015): 20140330.
4. ^Rumpho, Mary E., et al. "Horizontal gene transfer of the algal nuclear gene psbO to the photosynthetic sea slug Elysia chlorotica." Proceedings of the National Academy of Sciences 105.46 (2008): 17867-17871.
5. ^Bhattacharya, Debashish, et al. "Genome analysis of Elysia chlorotica egg DNA provides no evidence for horizontal gene transfer into the germ line of this kleptoplastic mollusc." Molecular biology and evolution 30.8 (2013): 1843-1852.
6. ^Freudenthal, Hugo D. "Symbiodinium gen. nov. and Symbiodinium microadriaticum sp. nov., a zooxanthella: taxonomy, life cycle, and morphology." The Journal of Protozoology 9.1 (1962): 45-52.
7. ^Soo, Pamela, and Peter A. Todd. "The behaviour of giant clams (Bivalvia: Cardiidae: Tridacninae)." Marine biology 161 (2014): 2699-2717.
8. ^Small, Daniel P., R. Scott Bennett, and Cory D. Bishop. "The roles of oxygen and ammonia in the symbiotic relationship between the spotted salamander Ambystoma maculatum and the green alga Oophila amblystomatis during embryonic development." Symbiosis 64 (2014): 1-10.