如果你不是一只生物狗，你可能压根就没听说过线粒体，但是你一刻也离不开它。线粒体是动植物细胞里存在的一种微小的颗粒状结构，看似普通，却一点也不普通。线粒体是细胞进行有氧呼吸的唯一场所，从115.61米高的北美红杉、33.6米长的蓝鲸，到长度只有5微米的酵母，所能动用的能源ATP，绝大部分都来自于此。
线粒体的结构也非常特殊。细胞内的大部分细胞器都是由单层膜组成的，但是线粒体却具有双层膜结构。外膜一般呈长圆形至圆球形，非常平整，但是内膜却形成很多向内的褶皱，以便在有限的体积内容纳下更大面积的膜结构。更为神奇的是，线粒体里还拥有自己的DNA和核糖体——而且和母体细胞中的完全不同，倒是与细菌中的更为相似。虽然受到母细胞的调控，但是线粒体的复制分裂基本上是自主的，就像独立的细胞一样。
根据这些独特的表现，科学家们提出了“内共生学说”，认为线粒体本是独立生存的细菌，在被别的更大的细胞吞噬后，没有被消化，而是安顿下来，一方面得到稳定的营养，另一方面为吞噬它的细胞提供了有氧呼吸的能力，使它更具竞争力，且能够适应更加苛刻的环境。
在进行有性生殖的生物体内，线粒体还有一个有趣的特质。
在精子与卵子结合的过程中，精细胞会抛弃掉所有不必要的结构，只把核染色体注入卵细胞体内，因此子代中的所有线粒体都是遗传自母本的——就像Y染色体从来都来自父本一样。因此在需要上溯母本时，线粒体就是最好的工具：你的母亲、你的外婆，外婆的外婆……都拥有着同样的线粒体。根据相同的线粒体，我们能够追寻到所有现代人的共同女性祖先，生活在大约9.9万年到14.8万年前之间的“线粒体夏娃”。
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