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！
01 没有线粒体，就无法进行有氧呼吸
在细胞世界中，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。
而有氧呼吸对于多细胞生物来说是不可或缺的，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。
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。
02 它是“水母的远亲”，它没有线粒体！
2016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——单鞭滴虫，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。
在该研究之前，许多科学家都在追寻没有线粒体的真核生物，包括植物、动物、真菌还有原生生物。最近发表在《美国科学院院刊》上的研究，首次找到了没有线粒体的动物。
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”
这种动物是一种依赖鱼类生存的寄生虫。它有着奇特的外形，类似一只蝌蚪，并且头部还有着像外星人一样的“眼睛”。
研究人员在检测寄生的粘体动物下各个种属的生物时，意外地发现了其中有一种被称作鲑生粘孢虫的种属没有线粒体基因组。
从种属关系上来看，鲑生粘孢虫算得上是水母的远亲，两者都属于刺胞动物门（也被称作腔肠动物门）。
尽管鲑生粘孢虫在漫长的演化过程中丢失了神经细胞、肌肉细胞，但它们仍然是一种多细胞生命，比如看起来像外星人眼睛的就是两个刺细胞，这种细胞能帮助鲑生粘孢虫在接近宿主的时候，牢牢吸附上去。
03 演化：当复杂变成负担，那就抛掉它
至于为什么鲑生粘孢虫最终变成了没有线粒体，研究推测这应该和它的生活环境有关。
它本身的生物行为其实就与寄生虫一样，主要的生命周期分别在两种寄主中完成。一种是鱼类，尤其是鲑鱼；而另一种是环节类蠕虫。
在寄生环境下，氧气成了一种奢侈品。于是在漫长的演化过程中，它逐渐放弃了需要用氧气提供能量的线粒体。这在演化上其实是一种必然的结果，
从演化的角度来说，生命都倾向于变得更加复杂，能力变得更加多样化。但鲑生粘孢虫也让我们看到，在某些动物眼中，复杂更像是一种负担。神经和肌肉是多余的，线粒体同样成了非必需品。就这样，鲑生粘孢虫逐渐变得和单细胞生物一样。
其实在此次新研究中，研究人员还检测了其他的粘体动物，作为鲑生粘孢虫近亲，这种粘体动物却又拥有线粒体基因。研究目前还不清楚鲑生粘孢虫为何如此独特的原因。
而鲑生粘孢虫究竟是怎样在没有线粒体的情况下存活下来的？研究人员推测它们可能有一种还没有发现的系统和能力，能够直接从宿主体内获得ATP，以此来满足自己的能量需求。
但究竟它们是如何精妙地完成这一过程，还有着更多的未知等待科学家去发现。
科普苏州
ID: kepusuzhou
閱讀更多 科普蘇州 的文章
