第二部 共生 第十一节（第2/4页）
石原教授列举了蛔虫等几种寄生虫后，以身体里的肠内细菌为例开始向大家解释“共生”这一概念。
“和其他寄生虫一样，肠内细菌也居住在我们体内，从我们这些寄主处获取养分维持生命。不过，刚才也曾提到过，肠内细菌是非常有益的，它可以为我们提供维生素K。像这样不同的生物共同生活在一起，而且相互从对方获益的关系，就叫做共生。肠内细菌虽然是寄生虫，但对我们来说却是必不可少的。那么，和我们一起共生的就只有肠内细苗吗？当然不是。至此我们终于进入了这次演讲的正题，它的名字大家在中学学习理科的时候应该接触过，那就是：‘线粒体’。事实上，我们发现线粒体也是一种与我们共生的寄生虫。当然，线粒体并不是什么虫类，严格说来不能使用寄生虫一词，但两者有共通之处：那就是它们都和我们这些寄主共生在一起。通过对线粒体的研究，我们也从中了解到了许许多多有关我们人类自己的有趣知识。我们的讲座正在围绕线粒体这一课题从事相关的研究。今天，我想给各位谈一谈线粒体与人类的共生关系。”
说到这里，石原教授停顿了一下，给会场中央负责放映幻灯的工作人员做了个手势。幻灯机的散热扇转动了起来，与此同时，室内的电灯开始由前至后依次熄灭。可能是工作人员在操控开关吧。圣美一边这样想着，一边回头把视线投向了后面。
这时，圣美的视野里出现了一张熟悉的面孔。
刚好在圣美座位后三排的地方坐着一个男的。圣美的视线凝固在那人身上，想要弄清他到底是谁，可是，由于房间里的光线暗了下来，圣美无法看清对方的脸庞。而那个人也好像注意到了圣美的目光，朝这边看了过来。圣美有点不好意思，连忙把头重新转向前方。
屏幕上打出了一张巨大的细胞构造图。
“这就是人类细胞的简图。”石原教授手里拿着发出红色光线的激光笔向大家做着说明，“正中间的位置是细胞核，里面有染色体和大量的遗传信息。而这里的椭圆形结构就是线粒体。如图所示它有外膜和内膜，内膜呈褶皱状。我想这幅图大家都比较熟悉，因为中学的时候应该是学过的，教科书上都像这样把线粒体描绘成椭圆的形状，但实际上，线粒体并不是这个样子，它的真实形态大家恐怕都想象不到，好，请放下一张幻灯片。”
画画切换到了另一幅图像。这时，在场的人一下子发出了轻微的惊叹声。
“这就是线粒体的真面目。”
细胞的图像占满了整个屏幕。漆黑的背景上隐约浮现出淡淡的菱形轮廓，里面有无数类似收缩了的线状组织都被染成了绿色。仔细一看，它们全都有规则地朝向斜上方，好像马上就要整齐划一地波动起来似的。细胞中央，大概是核的位置上有一个黑窟隆。圣美知道，这是使用某种方法染色后的活体细胞的线粒体在显微镜下所呈现的景象。一个细胞当中有几十乃至几百个这样的线粒体。如此壮丽的姿态简直比天鹅绒的褶皱还要漂亮。以前圣美对线粒体的印象一下子被抛到九霄云外去了。
“扑通”。
心脏的反应又来了。
“扑通”。
又是一次。
就是它。圣美发现了。
心脏的反应就是因为它，心脏对线粒体异常地兴奋。
可是，为什么会这样呢？
圣美的双眼死死地盯着屏幕。不规则的心跳使圣美呼吸紊乱，喘不过气来。然而，圣美却一动不动地凝视着线粒体的巨幅图像，竟然把用手按住胸口这一习惯性动作都忘记了。画面又切换到了下一张，屏幕上显示出了许多经过染色后的线粒体的照片，被染得蓝蓝绿绿的线粒体呈现出各种各样的形态：有的膨胀，有的扭曲，有的相互融合，有的被撕成碎片，变化多端，千姿厅态。圣美被这些线粒体的姿态迷住了。看着这些弯弯曲曲、酷似大肠菌的线粒体，圣美终于理解到了为什么说线粒体是寄生虫。
石原教授细致地讲解道，线粒体里边也有DNA，但与细胞核内的DNA不属于同一种类。这说明线粒体是过去曾经寄生在细胞里的细菌的后裔……遥远的过去，当我们的祖先还是单细胞的时候，线粒体就侵入其中，并一直与我们共生至今。
“在这里，我想简单讲述一下细胞的进化史。一般认为，生命首次出现在地球上是距今三十九亿至三卜七亿年前的事情。最初的生命体构造极其简单，就是一层包裹着DNA的软膜。它们生活在海底火山的附近，以火山排出的硫化氢为养料。那时的地球上几乎没有氧。然而，由这种原始的生命体进化出了一种叫蓝绿藻的生物。它是现在的叶绿体的远祖，能通过光合作用制造出糖，同时释放氧气。这种蓝绿藻大量繁殖，在距今二十五亿年前的时候，充满了全世界的海洋。随后，海里和大气中的含氧量增大了起来，这就使那些以硫化氢为养料的原始细菌遭罪了。因为它们和我们不同，是厌氧性的，氧对它们来说是毒素，所以这些原始细菌的生存空间受到蓝绿藻的不断挤压，逐渐缩小到火山附近很小的范围之内。它们只能在那里继续过着悄无声息的生活。这样一来，作为主角登上历史舞台的便是新兴的好氧性细菌。蓝绿藻制造出来的氧气充满了整个海洋。有的生物就在考虑能不能利用这些氧气来生产自己所需的养料。它们就是好氧性细菌——线粒体的祖先。因为这种细菌懂得怎样利用氧气，所以它们所产生的能量让普通的细菌望尘莫及。那么产生能量意味着什么呢？意味着可以四处活动。这种细菌在海里来回游动。到了距今十几亿年前的时候，发生了一次重大的事件。那些在火山边苟延残喘的厌氧性细菌遭受到了好氧性细菌的入侵。好氧性细菌的初衷可能是想饱餐一顿，但它们不久便打消了这个念头，并最终在我们祖先的体内定居下来。从这一刻起，线粒体就开始了与我们的共生。”
用电子显微镜拍摄的线粒体的照片出现在屏幕上。位于画面中央的线粒体正处于分裂的形态，中段已经凹陷，很快就要断开了。线粒体内部有一个黑块，它刚好处在凹陷处的正中，似平正准备一分为二。石原教授讲解道，这就是线粒体的DNA。线粒体是在细胞里完成分裂和增殖的。线粒体内的DNA也会被复制并分配到两个新生的线粒体中去。这一过程和其他细菌没什么两样。圣美觉得线粒体是活着的，它们居住在自己体内，正进行着分裂。
“这样的想象大家能接受吗？我们之所以能够进化到现在这一步，线粒体可谓功不可没。我们的祖先与线粒体共生在一起，因而获得了巨大的能量。从此，原本厌氧的细胞反而喜欢上了氧气使得细胞的运动能力大大提高。这么一来，细胞便可以通过自己的力量去获取营养，再也不必原地不动地等着随波逐流的养料飘荡过来了。由于细胞可以利用自己的能量移动到富含养料的地方，所以我们的祖先就拥有了一种新的能力，那就是，思考如何捕猎的思维能力。究竟怎样才能迅速而有效地获取到自己所需的养料呢？为了解决这样的问题，生命逐渐由反射、本能等简单的神经活动发展出了高级的思维能力。