SEATTLE – łatwo jest być zielonym dla ślimaka morskiego, który ukradł wystarczająco dużo genów, aby stać się pierwszym zwierzęciem, które produkuje chlorofil jak roślina.
w kształcie liścia ślimak Elysia chlorotica ma już reputację porywania fotosyntetyzujących organelli i niektórych genów z alg. Teraz okazuje się, że ślimak nabył wystarczającą ilość skradzionych towarów, aby cała roślinna ścieżka chemiczna działała wewnątrz ciała zwierzęcia-mówi Sidney K. Pierce z University of South Florida w Tampie.
ślimaki mogą wytwarzać najczęstszą formę chlorofilu, zielonego pigmentu w roślinach, który przechwytuje energię ze światła słonecznego, Pierce poinformował 7 stycznia na dorocznym spotkaniu Towarzystwa Biologii integracyjnej i Porównawczej. Pierce użył radioaktywnego znacznika, aby pokazać, że ślimaki same wytwarzają pigment, zwany chlorofilem a, a nie polegają tylko na rezerwach chlorofilu skradzionych z glonów, na których ślimaki jedzą.
Zobacz więcej
„to może być fuzja Rośliny i zwierzęcia – to po prostu fajne”, powiedział zoolog bezkręgowców John Zardus z Cytadeli w Charleston, S. C.
mikroby łatwo wymieniają geny, ale Zardus powiedział, że nie może wymyślić innego naturalnego przykładu genów przepływających między wielokomórkowymi królestwami.
Pierce podkreślił, że ten zielony ślimak wykracza daleko poza zwierzęta, takie jak korale, które żywią żywe drobnoustroje, które dzielą korzyści z ich fotosyntezy. Większość z tych gospodarzy wkłada komórki partnerskie w całości w szczeliny lub kieszenie między komórkami gospodarza. Ślimak Pierce ’ a pobiera jednak tylko części komórek, małe zielone fotosyntetyczne organelle zwane chloroplastami, z zjadanych przez niego glonów. Silnie rozgałęziona sieć jelitowa ślimaka pochłania te skradzione kawałki i trzyma je w komórkach ślimaka.
niektóre pokrewne ślimaki również pochłaniają chloroplasty, ale sam E. chlorotica zachowuje organelle w stanie roboczym przez cały okres życia ślimaka prawie rok. Ślimak łatwo wysysa wnętrzności z włókien algowych, gdy są dostępne, ale w dobrym świetle, wielokrotne posiłki nie są niezbędne. Naukowcy wykazali, że po tym, jak młody ślimak wypije swój pierwszy posiłek chloroplastowy z jednego z niewielu ulubionych gatunków alg Vaucheria, ślimak nie musi jeść ponownie do końca życia. Wystarczy się opalać.
ale chloroplasty potrzebują ciągłego dostarczania chlorofilu i innych związków, które zużywają się podczas fotosyntezy. W ich rodzimych komórkach glonów chloroplasty zależały od jąder komórek glonów na świeże zapasy. Aby funkcjonować tak długo na wygnaniu, „chloroplasty mogły zabrać ze sobą kubek go-cup, gdy opuściły glony” – powiedział Pierce.
istnieją jednak wcześniejsze wskazówki, że chloroplasty w ślimaku nie działają na samych zapasach. Począwszy od 2007 r.Pierce i jego współpracownicy, a także inny zespół, odkryli kilka genów związanych z fotosyntezą w ślimakach najwyraźniej wyniesionych bezpośrednio z glonów. Nawet niezatarte ślimaki morskie, które nigdy nie spotkały się z glonami, mają” alg ” geny fotosyntetyczne.
na spotkaniu Pierce opisał znalezienie większej ilości zapożyczonych genów glonów w genomie ślimaka dla enzymów w szlaku syntezy chlorofilu. Złożenie całego Związku wymaga około 16 enzymów i współpracy wielu składników komórkowych. Aby sprawdzić, czy ślimak może rzeczywiście wyprodukować nowy chlorofil a, aby uzupełnić zapasy chloroplastów, Pierce i jego koledzy zwrócili się do ślimaków, które nie żywiły się od co najmniej pięciu miesięcy i przestały uwalniać jakiekolwiek odpady trawienne. Ślimaki nadal zawierały chloroplasty odarte z glonów, ale jakakolwiek inna część włochatych mat glonowych powinna być długo trawiona.
po podaniu ślimakom aminokwasu oznaczonego radioaktywnym węglem, Pierce i jego współpracownicy zidentyfikowali radioaktywny produkt jako chlorofil A. radioaktywnie oznakowany związek pojawił się po sesji opalania ślimaków, ale nie po tym, jak pozwolili ślimakom usiąść w ciemności. W czasopiśmie ma ukazać się referat ze szczegółami pracy.
Zardus, który mówi, że stara się zachować zdrowy sceptycyzm w zasadzie, chciałby usłyszeć więcej o tym, jak zespół kontrolował zanieczyszczenie glonów. Możliwości zapożyczonej fotosyntezy są jednak intrygujące-mówi. Mieszanie genomów alg i zwierząt mogłoby z pewnością skomplikować śledzenie historii ewolucji. W drzewie życia, powiedział, zielony ślimak morski ” podnosi możliwość dotykania końcówek gałęzi.”
„dziwne” – powiedział Gary Martin, biolog skorupiaków z Occidental College w Los Angeles. „Kroki w ewolucji mogą być bardziej kreatywne, niż kiedykolwiek sobie wyobrażałem.”
Zdjęcie: Nicholas E. Curtis i Ray Martinez
Zobacz też:
- 10 dziwny gatunek odkryty w zeszłym roku
- co zrobić z małą zieloną mazią
- dlaczego liście zmieniają kolor?
- raport z Antarktydy: Geoinżynieria na pełnym morzu
- Robot głębinowy przemierza niezbadane głębiny oceanu
