A zöld tengeri csiga részben állat, részben növény

SEATTLE — könnyű zöldnek lenni egy tengeri csiga számára, amely elegendő gént lopott el ahhoz, hogy az első olyan állat legyen, amelyről kimutatták, hogy klorofillt állít elő, mint egy növény.

maga a levél alakú csiga, az Elysia chlorotica már híres arról, hogy elrabolja a fotoszintetizáló organellákat és néhány algából származó gént. Most kiderül, hogy a meztelen csiga elegendő lopott árut szerzett ahhoz, hogy egy teljes növényi vegyi anyagot előállító út működjön egy állati testben,-mondja Sidney K. Pierce a tampai Dél-Floridai Egyetemen.

a csigák képesek előállítani a klorofill leggyakoribb formáját, a növényekben található zöld pigmentet, amely a napfényből nyeri az energiát-jelentette be Pierce január 7-én az integratív és összehasonlító Biológiai Társaság éves ülésén. Pierce radioaktív nyomjelzőt használt, hogy megmutassa, hogy a csigák maguk készítik a klorofill a nevű pigmentet, és nem csak az algákból ellopott klorofill tartalékokra támaszkodnak, amelyeken a csigák étkeznek.

több megtekintése

“ez lehet egy növény és egy állat fúziója — ez egyszerűen király” – mondta John Zardus gerinctelen zoológus, a charlestoni Citadella, S. C.

a mikrobák könnyen cserélik a géneket, de Zardus azt mondta, hogy nem tud elképzelni egy másik természetes példát a többsejtű királyságok között áramló génekre.

Pierce hangsúlyozta, hogy ez a zöld csiga messze túlmutat az olyan állatokon, mint például a korallok, amelyek élő mikrobákat fogadnak, amelyek megosztják fotoszintézisük előnyeit. Ezeknek a gazdáknak a többsége egészben behúzza a partnersejteket résekbe vagy zsebekbe a gazdasejtek között. Pierce csigája azonban csak a sejtek egy részét, a kloroplasztoknak nevezett kis zöld fotoszintetikus organellákat veszi fel az algákból, amelyeket eszik. A csiga erősen elágazó bélhálózata elnyeli ezeket az ellopott darabokat, és a csigák sejtjeiben tartja őket.

néhány rokon csiga szintén elnyeli a kloroplasztokat, de az E. chlorotica önmagában megőrzi az organellákat üzemképes állapotban, közel egy évig. A csiga könnyen kiszívja a beleket az algaszálakból, amikor csak rendelkezésre állnak, de jó fényben a többszörös étkezés nem elengedhetetlen. A tudósok kimutatták, hogy ha egy fiatal meztelen csiga elfogyasztotta első kloroplaszt étkezését a Vaucheria algák néhány kedvelt fajának egyikéből, a meztelen csigának nem kell újra enni egész életében. Csak napozni kell.

de a kloroplasztoknak folyamatos klorofill-és egyéb vegyületekre van szükségük, amelyek a fotoszintézis során elhasználódnak. A natív algasejtekben a kloroplasztok az algasejt-magoktól függtek a friss készletekért. A száműzetésben való ilyen hosszú működés érdekében “a kloroplasztok magukkal vihettek egy go-csészét, amikor elhagyták az algákat” – mondta Pierce.

korábban már utaltak arra, hogy a csigában lévő kloroplasztok nem csak tárolt készleteken futnak. 2007-től kezdve Pierce és kollégái, valamint egy másik csapat számos fotoszintézissel kapcsolatos gént találtak a meztelen csigákban, amelyek nyilvánvalóan közvetlenül az algákból származnak. Még a nem fogott tengeri csigák is, amelyek soha nem találkoztak algákkal, “alga” fotoszintetikus géneket hordoznak.

a találkozón Pierce leírta, hogy a csiga genomjában több kölcsönzött algagént találtak klorofill-szintetizáló úton lévő enzimek számára. Az egész vegyület összeszereléséhez 16 enzimre és több sejtkomponens együttműködésére van szükség. Pierce és kollégái olyan csigákhoz fordultak, amelyek legalább öt hónapja nem táplálkoztak, és abbahagyták az emésztőhulladék kibocsátását. A meztelen csigák még mindig tartalmaztak az algáktól megfosztott kloroplasztokat, de a szőrös algaszőnyegek bármely más részét hosszú ideig meg kellett volna emészteni-mondta.

miután a meztelen csigáknak radioaktív szénnel jelölt aminosavat adtak, Pierce és kollégái egy radioaktív terméket klorofillként azonosítottak a. a radioaktívan címkézett vegyület a meztelen csigák napozása után jelent meg, de nem azután, hogy hagyta, hogy a meztelen csigák sötétben üljenek. A munka részleteit tartalmazó papír a tervek szerint megjelenik a Symbiosis folyóiratban.

Zardus, aki azt mondja, hogy elvileg megpróbálja fenntartani az egészséges szkepticizmust, többet szeretne hallani arról, hogy a csapat hogyan ellenőrizte az algaszennyezést. A kölcsönzött fotoszintézis lehetőségei azonban érdekesek, mondja. Az algák és az állatok genomjának összekeverése minden bizonnyal megnehezítheti az evolúciós történelem nyomon követését. Az élet fájában, ő mondta, a zöld tengeri csiga “felveti az ágcsúcsok megérintésének lehetőségét.”

” bizarr ” – mondta Gary Martin, a Los Angeles-i Occidental College rákbiológusa. “Az evolúció lépései kreatívabbak lehetnek, mint azt valaha is elképzeltem.”

kép: Nicholas E. Curtis és Ray Martinez

Lásd még: