SEATTLE-Het is makkelijk om groen te zijn voor een zeeslak die genoeg genen heeft gestolen om het eerste dier te worden dat chlorofyl als een plant maakt.
de slak Elysia chlorotica heeft al een reputatie voor het ontvoeren van de fotosynthetiserende organellen en sommige genen van algen. Nu blijkt dat de slak genoeg gestolen goederen heeft verworven om een volledig chemisch proces in een dierlijk lichaam te laten werken, zegt Sidney K. Pierce van de Universiteit van Zuid-Florida in Tampa.
de slakken kunnen de meest voorkomende vorm van chlorofyl produceren, het groene pigment in planten dat energie uit zonlicht vangt, meldde Pierce op 7 januari op de jaarlijkse bijeenkomst van de Society for Integrative and Comparative Biology. Pierce gebruikte een radioactieve tracer om aan te tonen dat de slakken zelf het pigment maakten, chlorofyl a genaamd, en niet simpelweg vertrouwden op chlorofyl reserves gestolen van de algen waar de slakken op eten.
Meer bekijken
“dit kan een fusie zijn van een plant en een dier — dat is gewoon cool,” zei ongewervelde zoöloog John Zardus van de Citadel in Charleston, S. C.
microben wisselen gemakkelijk genen, maar Zardus zei dat hij niet kon denken aan een ander natuurlijk voorbeeld van genen stromen tussen multicellulaire koninkrijken.Pierce benadrukte dat deze groene slug veel verder gaat dan dieren zoals koralen die levende microben bevatten die de voordelen van hun fotosynthese delen. De meeste van die gastheren stoppen de partnercellen geheel in spleten of zakken tussen gastheren cellen. Pierce ‘ s slak neemt slechts delen van cellen, de kleine groene fotosynthetische organellen genaamd chloroplasten, van de algen die hij eet. Het sterk vertakte darmnetwerk van de slak overspoelt deze gestolen bits en houdt ze in slakkencellen.
sommige verwante slakken bevatten ook chloroplasten, maar E. chlorotica alleen bewaart de organellen in werkende staat gedurende een hele levensduur van bijna een jaar. De slak zuigt gemakkelijk de ingewanden uit algen filamenten wanneer ze beschikbaar zijn, maar in goed licht, meerdere maaltijden zijn niet essentieel. Wetenschappers hebben aangetoond dat zodra een jonge slak zijn eerste bladgroenmaaltijd heeft geslurpt van een van zijn weinige favoriete soorten Vaucheria-algen, de slak niet meer hoeft te eten voor de rest van zijn leven. Het hoeft alleen maar te zonnebaden.
maar de chloroplasten hebben een continue toevoer van chlorofyl en andere verbindingen nodig die verbruikt worden tijdens de fotosynthese. Terug in hun inheemse algencellen, afhankelijk chloroplasten van algencelkernen voor de verse voorraden. Om zo lang in ballingschap te functioneren, “kunnen chloroplasten een go-cup met hen hebben genomen toen ze de algen verlieten,” zei Pierce.
er zijn echter al eerder aanwijzingen dat de chloroplasten in de slak niet alleen op opgeslagen voorraden draaien. Vanaf 2007 vonden Pierce en zijn collega ‘ s, evenals een ander team, verschillende fotosynthese-gerelateerde genen in de slakken die blijkbaar direct uit de algen werden gehaald. Zelfs ongeëvenaarde zeeslakken, die nog nooit algen hebben aangetroffen, dragen “algen” fotosynthetische genen.Tijdens de bijeenkomst beschreef Pierce het vinden van meer geleende algengenen in het slakkengenoom voor enzymen in een chlorofyl-synthesizer-route. Het samenstellen van de gehele verbinding vereist ongeveer 16 enzymen en de samenwerking van meerdere celcomponenten. Om te zien of de slak daadwerkelijk nieuwe chlorofyl a kon maken om de chloroplasten te bevoorraden, wendden Pierce en zijn collega ‘ s zich tot slakken die minstens vijf maanden niet hadden gegeten en geen spijsverteringsafval meer hadden vrijgegeven. De slakken bevatten nog steeds chloroplasten ontdaan van de algen, maar elk ander deel van de harige algen matten had lang verteerd moeten zijn, zei hij.
na het geven van de slakken een aminozuur gelabeld met radioactieve koolstof, Pierce en zijn collega ‘ s geïdentificeerd een radioactief product als chlorofyl a. de radioactief gelabelde verbinding verscheen na een sessie van slak zonnebaden, maar niet na het laten van slakken zitten in het donker. Een paper met details van het werk is gepland om te verschijnen in het tijdschrift Symbiosis.
Zardus, die zegt dat hij vanuit principe een gezonde scepsis probeert te behouden, zou graag meer willen horen over hoe het team controle hield op algenverontreiniging. De mogelijkheden voor de geleende fotosynthese zijn echter intrigerend, zegt hij. Het mengen van de genomen van algen en dieren kan het opsporen van de evolutionaire geschiedenis zeker bemoeilijken. In de boom van het leven, zei hij, de groene zeeslak “verhoogt de mogelijkheid van tak tips aanraken.”Bizarre,” zei Gary Martin, een crustacean biologist aan Occidental College in Los Angeles. “Stappen in de evolutie kunnen creatiever zijn dan ik ooit had gedacht.”
afbeelding: Nicholas E. Curtis en Ray Martinez
zie ook:
- 10 vreemde soorten die vorig jaar werden ontdekt
- wat te doen met kleine groene smurrie
- Waarom veranderen bladeren van kleur?
- Report From Antarctica: Geo-Engineering the High Seas
- Diepzeerobot Roves the Unexplored Ocean dieptes
