叶绿体是怎样生成的（叶绿体的作用远超你的想象）

说到叶绿体，大家都不陌生，知道叶绿体是光合作用的基本单位，它不仅为我们提供源源不断的氧气，还是我们食物来源的基础。可以说没有叶绿体就没有我们当今的世界，更不会有我们人类的存在。但大多数人对叶绿体的认知可能就止步于此，对于叶绿体的生世，及叶绿体对当下及未来农业工业的价值知之甚少。

生物界有一个很有意思的现象——谁拥有遗传物质（DNA或RNA）谁的地位就会产生实质的变化。比如，病毒的构造极其简单，只含有两种物质，DNA或RNA，以及蛋白质，并且蛋白质的作用主要是保护遗传物质，简单到离开宿主就不能独立存活和繁殖。但即使如此，病毒仍被界定为是一类生物。由此可见遗传物质对生命的重要性！就好比是宪法，只有主权国家才能拥有。

自然界中并非只有独立的生命才拥有遗传物质，一些细胞器，如叶绿体就含有属于自己的一套DNA。这套DNA编码了百来个基因。这些基因赋予了叶绿体可以自主地进行很多活动，比如光合作用。但却不能保证自己的正常生存，保证叶绿体正常生存的基因存在与细胞核内，离开了细胞核的遗传信息，叶绿体只能死路一条。打个比方，整个植物细胞和叶绿体的关系就好比主权国家和特区的关系，特区是主权国家不可分割的一部分，必须遵守主权国家的宪法，离开了国家的保护，特区是无法独立求存的。但特区之所以称为特区，是因为它有比较大的自主权，所以可以拥有一套自己的基本法，遵照此法可以自己独立决定一些不违背宪法的小事。

上面提到叶绿体有自己的遗传物质，那叶绿体原先是不是一个独立的生命体存在？确实如此，现在诸多证据证明叶绿体的祖先是蓝细菌，也叫蓝藻或蓝绿藻。它是一种古老的细菌，里面含有叶绿素，可以进行光合作用。那蓝藻是怎么一步一步变成现在的叶绿体的呢？

据推测在15-20亿年前，那时候地球还没有植物，有的是大量的原始藻类（包括蓝藻）和一些比原始藻类更复杂更高等的单细胞真核生物，它们共同生活在原始的海洋中。蓝藻可以进行光合作用，可以自己养活自己，但那些单细胞真核生物却不行，它维持自己生命的办法就是猎捕那些原始藻类。于是蓝藻这些生物常常被真核单细胞生物所吞噬。但有意思的是有些蓝藻被真核细胞吞噬后并没有被消化掉，而和真核细胞达成了协议。蓝藻说“我具有光合作用的能力，如果你不消灭我，我可以为你提供源源不断的能量。” 真核细胞觉得这笔买卖能做，就把蓝藻留在了体内。但为了控制蓝藻，真核细胞逐步地将蓝藻的部分DNA转移到自己DNA中，如此两者达成共识，互利共存。逐渐形成现在植物细胞内的叶绿体。

也许有人会说上面都是些猜想。确实如此，但科学家并非是凭空猜测而是对已有证据的推测。首先，通过对蓝藻及各种植物叶绿体的DNA分析发现他们是一脉相承的。这无疑说明了蓝藻是叶绿体的祖先。其次，蓝藻的DNA要比当今植物的叶绿体DNA长很多，许多蓝藻里的基因在叶绿体中已经找不到，但这些基因却在植物细胞核里。不仅如此这些基因编码的蛋白产物会进入到叶绿体发挥功能，而植物细胞本身却并不需要这些蛋白。说明植物细胞对叶绿体发挥着控制作用。此外，科学家还做了些模拟实验，证明植物细胞可以吸收藻类的叶绿体，并在细胞内存活繁殖。证明了真核细胞内吞蓝藻并与之共存的可能性。最后，大量实验证据表明，叶绿体与细胞核有大量的信息交流。这都说明叶绿体并非植物细胞原有，而是两者通过漫长的相互进化演变而来。

叶肉细胞中含有丰富的叶绿体

本文对叶绿体进行了整体介绍，让读者对叶绿体有了进一步的认识。下篇文章我就重点阐述叶绿体的对我们的作用，叶绿体会给我们很多惊喜，而不只是我们简单认为的光合作用。