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大自然充滿了小偷。與其費力地從花朵中採集花粉和花蜜，強盜蜜蜂會襲擊其他傳粉媒介的蜂巢，偷走裡面的蜂蜜。一些螞蟻物種經常綁架並奴役鄰近蟻群的成員，在一個季度內帶走數以萬計的蛹。巨大的軍艦鳥（也被稱為海盜鳥）會俯衝下來，從較小的海鳥的喙中搶走魚，或者騷擾它們的受害者，直到它們反芻出最近的獵物。
被稱為囊舌類的海蛞蝓是地球上最引人注目的生物竊賊之一。這些蛞蝓大約有一兩個郵票那麼長，它們以藻類為食，吸取水生植物中所有美味的凝膠狀細胞質和脆脆的蛋白質塊。在此過程中，它們會吞噬藻類葉綠體，也稱為質體——綠色果凍豆狀的細胞器，它們進行光合作用，捕獲太陽的能量，並將其與二氧化碳和水結合以製造食物。大多數吸食汁液的蛞蝓會立即消化葉綠體，但有些物種會將質體儲存在大型透明的消化腺中數週至數月，使這些動物變成鮮豔的綠色。
在過去的幾十年裡，科學家們認為蛞蝓囤積葉綠體是為了成為太陽能驅動的動植物混合體。這很有道理。實驗證實，當置於光線下時，蛞蝓會像葉子一樣積極地吸收二氧化碳。一些蛞蝓可以在光線充足的實驗室裡存活數月而無需進食。此外，如果不是作為長期能源，動物們為什麼要費力地儲存葉綠體呢？
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然而，在過去幾周發表的兩項研究迫使科學家們徹底重新思考太陽能驅動的海蛞蝓。在第一項研究中，杜塞爾多夫大學的斯文·古爾德和他的同事們剝奪了六隻囊舌類動物的食物55天：兩隻每天享受12小時的光照，然後是12小時的黑暗；兩隻生活在相同的迴圈中，但接受了一種會破壞光合作用的藥物；其餘兩隻蛞蝓則生活在持續的黑暗中。在飢餓期結束時，所有蛞蝓都存活了下來，同樣蒼白，並且都損失了大致相同的體重。它們是否能夠進行光合作用並沒有對其健康和生存產生影響。
“認為這裡有一種動物正在慢慢變成植物，這非常吸引人，”古爾德說。“但現在我們又回到了原點。”古爾德提出，與其說是變成植物的一部分，不如說蛞蝓正在做許多生物都會做的事情：為艱難時期儲存一些它們收集的食物。一些囊舌類動物基本上在冬天會冬眠，鑽入沉積物中。陽光無助於它們忍受這種地下睡眠，但裝滿營養豐富的葉綠體的消化囊可以。這也解釋了為什麼他的實驗中的蛞蝓如何在沒有食物的情況下度過了近兩個月的永久夜晚，以及為什麼所有蛞蝓在磨難後都變得蒼白和萎縮。
即使這些蛞蝓主要不是依靠光合作用來獲取營養，古爾德最近的實驗也沒有完全排除它們以葉綠體分泌的糖的形式獲得少量能量的可能性。它們甚至可以使用細胞器產生的一些氧氣，就像斑點蠑螈與生活在其卵中的藻類進化出共生關係一樣：蠑螈胚胎吸入藻類釋放的氧氣，而包裹的植物則享受動物撥出的二氧化碳。
拋開植物動物這個誘人的想法，突然將焦點轉移到對蛞蝓綠色的其他解釋上。也許有些軟體動物正在偽裝自己——畢竟，它們在綠色植物上花費了大量時間。或者，也許綠色對這些蛞蝓來說就像粉紅色對火烈鳥一樣：性吸引力。火烈鳥從它們吃的浮游生物中的類胡蘿蔔素蛋白質中獲得紅色和粉紅色色素。更健康、營養充足的火烈鳥更粉紅，對配偶更有吸引力。也許海蛞蝓會以類似的方式炫耀葉綠體來吸引異性。
同樣神秘的是，儲存葉綠體的好處是，蛞蝓首先如何延遲消化。它們的消化酶是否會識別並忽略葉綠體，而是分解藻類的所有其他部分？或者蛞蝓是否有一種與消化道其他部分物理分離的腸道庇護所？古爾德的實驗和早期的研究都證實了另一個謎團：在蛞蝓的腸道中，葉綠體繼續進行光合作用——這是不可能發生的。
6億多年前，葉綠體是自由生存的光合藍藻，經常被較大的細胞吞噬和消化。在某個時候，其中一個較大的細胞沒有立即吃掉藍藻，而是允許它作為一種內部廚師而存在。最終，藍藻成為細胞的永久居民，失去了很多自主權。然而，即使在今天，葉綠體也有自己的 DNA，儘管它們的基因組不像以前那麼大和複雜。為了進行光合作用，藻類內的葉綠體依賴於藻類自身細胞核中的許多基因以及它們編碼的蛋白質。將葉綠體從藻類細胞中取出，並要求它們在蛞蝓的腸道內製造食物，就像期望攪拌機的下半部分在沒有刀片和玻璃罐的情況下將胡蘿蔔製成泥一樣。
幾年前，科學家們認為他們已經開始破解這個難題。2008年，康涅狄格大學的瑪麗·朗弗和她的同事們發現，一種特別亮綠色的海蛞蝓——Elysia chlorotica，從藻類的細胞核中獲取了至少一個葉綠體維持基因，並將其編織到自己的蛞蝓基因組中。這種引人入勝且相當獨特的水平基因轉移例項可能解釋了蛞蝓如何使葉綠體保持運轉。
然而，更徹底的後續實驗撲滅了這個想法的火花。正如2011年的一項研究中所述，古爾德和他的團隊在綠色海蛞蝓中找不到任何活躍的藻類核基因的痕跡。朗弗的進一步研究——包括一項針對從未接觸過藻類的海蛞蝓胚胎的研究，因此不可能被植物DNA汙染——證實蛞蝓基因組中不存在活躍的藻類基因。也許她最初的測試檢測到了蛞蝓體內部分消化的藻類基因，而不是整合到它們自己的 DNA 中。或者，也許蛞蝓幾乎總是感染的病毒正在窩藏被盜的藻類基因。無論哪種方式，“我認為沒有任何基因轉移到動物的染色體中，”朗弗說。古爾德補充說，即使發生了一些 DNA 跳躍，研究人員現在也一致認為，水平基因轉移並不能解釋葉綠體的壽命。
然而，在另一項最近的研究中，古爾德和他的同事們認為他們已經找到了新解釋的開端。葉綠體依賴於植物細胞細胞核中的基因這一事實對於海洋藻類中的那些細胞器和最近進化的陸地植物中的那些細胞器來說是正確的——但對於前者來說可能不太正確。古爾德和他的團隊將綠色海蛞蝓吃掉的一些藻類的葉綠體 DNA 與陸地植物的葉綠體基因組進行了比較。與陸地植物中的細胞器不同，許多藻類葉綠體包含一個編碼一種非常重要的蛋白質（名為 ftsH）的基因——正如古爾德所說，這是一種車載機械師。現代葉綠體依賴於核 DNA 中編碼的蛋白質的一個原因是，不斷修復它們在光合作用的艱苦過程中遭受的分子損傷。由於一些藻類葉綠體至少可以自己製造一種這些損傷控制蛋白，因此理論上即使從藻類細胞中取出，它們也可以存活一段時間。
古爾德承認，“這不僅僅是這個基因的作用。還會存在其他機制——蛞蝓將需要提供正確的生物環境，例如中性 pH 值——但這種蛋白質是非常非常重要的角色。在高等植物中刪除這個單一基因對質體來說是致命的。”
如果藻類葉綠體實際上比科學家意識到的更獨立——如果它們在沒有幫助的情況下可以製造其他蛋白質，如 ftsH，從而使其所有部分正常工作——那麼囊舌類和葉綠體之間的關係可能不像曾經看起來那樣是直接的盜竊案例。也許，一旦被消耗，細胞器會繼續像在藻類內部一樣照顧自己——或者反射性地觸發某些防禦措施，幫助它們在惡劣的環境中生存——而蛞蝓則利用這種自給自足來享受幾周或幾個月的免費糖和氧氣。或者，葉綠體可能會同意保持忙碌，因為它們從交易中獲得二氧化碳或其他東西，就像生活在蠑螈卵中的藻類一樣——直到蛞蝓背叛它們並正確地消化質體。或者，也許被綁架的細胞器已經患上了斯德哥爾摩綜合徵。
朗弗實驗室正在進行的研究進一步質疑了在這種人質情境中誰真正掌握權力。朗弗研究的閃閃發光的翠綠色海蛞蝓物種E. chlorotica似乎非常依賴藻類生存，以至於如果幼年海蛞蝓沒有暴露在藻類中至少七天，它們就會停止生長並死亡。這幾乎就像這些海蛞蝓已經進化出一種如果幼年時期周圍沒有藻類就會自我毀滅的機制，因為如果沒有植物和它們的葉綠體，它們根本無法生存。E. chlorotica 從藻類中捕獲的葉綠體主要不是產生糖類，而是產生脂類，脂類為細胞提供能量來源以及構建材料。一隻幼小的海蛞蝓需要大量的脂類才能快速生長。如果這種囊舌類動物將其脂類生產外包給了葉綠體呢？如果是這樣，被俘獲的葉綠體對海蛞蝓來說就不僅僅是一頓延遲的食物——它們更像是一個不斷更新的重要器官。