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槲（hú）寄生的枝条，是西方圣诞节常见的装饰材料。传统风俗中，站在槲寄生枝叶下的人，不能拒绝亲吻。如果是一对情侣，在槲寄生下接吻还意味着将会幸福地共度余生。
这种植物有着常绿的叶子，冬天结出小巧可爱的浆果，非常讨人喜欢。而且，它们总是亲密地缠绕着其他的树——浪漫的联想或许来源于此。
不过，关于植物的亲密关系，植物学家揭示的真相并不那么浪漫：槲寄生是半寄生植物。它们靠叶子的光合作用产生糖，同时，利用特殊的结构穿透宿主植物的树皮，从它们缠绕的树木中吸取水分和矿物质。
槲寄生当然并非唯一的寄生植物，但生物学家们近来刚刚发现，槲寄生对其他植物的依赖有非常独特的地方，甚至成为了难以解释的谜题：所有多细胞生物（包括植物、动物、真菌等）的细胞都依靠一种叫“线粒体”的细胞器来制造生化反应的分子燃料——三磷酸腺苷（ATP），槲寄生却是例外。
▲线粒体，相当于细胞的能量工程，生产ATP作为分子燃料（图片来源：123RF）
2015年，Elizabeth Skippington博士与同事们首次报告了槲寄生的这种异常之处。
他们在一种槲寄生（Viscum scurruloideum）中发现，线粒体基因组非常小，其中缺少了一些关键的基因。这些基因本该用于编码细胞呼吸作用必需的蛋白质，线粒体正是通过呼吸作用来生产ATP的。
这支研究小组在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上发表论文指出，“这是首次在多细胞真核生物中发现呼吸链关键复合物丢失”。
正如科学家们常说的，“非同寻常的结论需要非同寻常的证据”。有些专家提出疑问，会不会是Skippington博士他们的方法有问题，没能识别出那些基因，或是那些基因从线粒体转移到了细胞核？毕竟，槲寄生的基因组非常庞大（大约是我们人类的24倍），全基因组测序很难，可能会发生遗漏。
接下来的几年时间里，多个研究团队开始寻找槲寄生丢失的基因。
▲从欧洲槲寄生（Viscum album）枝叶中提取线粒体（图片来源：参考资料[3]）
但最终，他们得出了相同的结论：槲寄生的线粒体功能与众不同。与呼吸作用相关的那些基因确实消失了，既不是突变也不是移位。
研究人员解释说，通常线粒体通过5步产生ATP，每个步骤都由专门的蛋白复合物负责，即复合物I到复合物V。“但是，其中的复合物I，在槲寄生中完全消失了。”植物学家Gite Petersen博士说。
▲与另一种模式生物拟南芥（Arabidopsis）相比，槲寄生线粒体中的呼吸链复合物缺少了复合物1的组成部分（图片来源：参考资料[3]）
起初，他们猜测在寄生植物中，复合物I丢失可能是常见的。但他们随后检查了另外9种寄生植物后，发现和猜想不同，这种特殊情况只发生于槲寄生。
那么，在缺少这些基因的情况下，槲寄生有没有什么“补偿方案”？除了一些天马行空的猜测外，还没有人知道确切答案。
“如何在能量极为有限的条件下生存下去，我想槲寄生可能会教我们一些过去不知道的方法。”另一位植物学家Jennifer Senkler博士说。
有人猜测，线粒体中精巧的复合物I会产生高活性的分子，这些分子可能导致细胞损伤；反过来说，没有了它们，植物也许更能适应压力。类似的线粒体基因丢失在癌细胞中很常见，这或许是癌细胞为什么能在其他细胞无法存活的情况下依然生命力旺盛的一部分原因。继续探索槲寄生之谜，可能还会带给我们其他的启发。
还有科学家则认为，槲寄生丢失这些基因可能纯粹是演化过程中的偶然，而寄生的生活和缓慢的生长或许刚好适应了ATP产量不足的变化，让它们的细胞不用很努力制造燃料也可以活下去。也许，这就是一种名副其实的“放假型”植物吧？
[1] The Mystery of Mistletoe’s Missing Genes. Retrieved Dec. 25, 2020 from https://www.quantamagazine.org/the-mystery-of-mistletoes-missing-genes-20201221/
[2] Elizabeth Skippington et al., (2020) Miniaturized mitogenome of the parasitic plant Viscum scurruloideum is extremely divergent and dynamic and has lost all nad genes. PNAS. Doi: https://doi.org/10.1073/pnas.1504491112
[3] Andrew Maclean et al., (2020) Absence of Complex I Is Associated with Diminished Respiratory Chain Function in European Mistletoe. Current Biology. Doi: https://doi.org/10.1016/j.cub.2018.03.036
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