Green sea Slug este parte Animal, parte plantă

este ușor să fii verde pentru un melc de mare care a furat suficiente gene pentru a deveni primul animal care produce clorofila ca o plantă.

în formă de frunză în sine, melcul Elysia chlorotica are deja reputația de a răpi organele fotosintetice și unele gene din alge. Acum se dovedește că melcul a achiziționat suficiente bunuri furate pentru a face o întreagă cale de fabricare a substanțelor chimice din plante să funcționeze în interiorul unui corp de animal, spune Sidney K. Pierce de la Universitatea din Florida de Sud Din Tampa.

melcii pot produce cea mai comună formă de clorofilă, pigmentul verde din plante care captează energia din lumina soarelui, a raportat Pierce pe 7 ianuarie la reuniunea anuală a Societății pentru Biologie Integrativă și comparativă. Pierce a folosit un trasor radioactiv pentru a arăta că melcii produceau ei înșiși pigmentul, numit clorofilă a, și nu pur și simplu bazându-se pe rezervele de clorofilă furate din algele pe care le mănâncă melcii.

Vezi mai mult

„aceasta ar putea fi o fuziune a unei plante și a unui animal — asta este doar mișto”, a spus zoologul nevertebrat John Zardus de la Citadel Din Charleston, S. C.

microbii schimbă genele cu ușurință, dar Zardus a spus că nu se poate gândi la un alt exemplu natural de gene care curg între regatele multicelulare.

Pierce a subliniat că acest melc verde depășește cu mult animalele, cum ar fi coralii care găzduiesc microbi vii care împărtășesc beneficiile fotosintezei lor. Cele mai multe dintre aceste gazde tuck în celulele partenere întregi în crevase sau buzunare printre celulele gazdă. Cu toate acestea, limacul lui Pierce ia doar părți din celule, micile organite fotosintetice verzi numite cloroplaste, din algele pe care le mănâncă. Rețeaua intestinală extrem de ramificată a melcului înghite aceste bucăți furate și le ține în interiorul celulelor melcului.

unele melci înrudite înghit și cloroplastele, dar E. chlorotica singur păstrează organele în stare de funcționare pentru o viață întreagă de aproape un an. Melcul suge ușor măruntaiele din filamentele de alge ori de câte ori sunt disponibile, dar în lumină bună, mesele multiple nu sunt esențiale. Oamenii de știință au arătat că, odată ce un melc tânăr și-a slurpat prima masă de cloroplast de la una dintre puținele sale specii favorizate de alge Vaucheria, melcul nu trebuie să mănânce din nou pentru tot restul vieții sale. Tot ce trebuie să faceți este să faceți plajă.

dar cloroplastele au nevoie de o aprovizionare continuă cu clorofilă și alți compuși care se consumă în timpul fotosintezei. Înapoi în celulele lor algale native, cloroplastele depindeau de nucleele celulelor algale pentru aprovizionarea proaspătă. Pentru a funcționa atât de mult în exil, „cloroplastele ar fi putut lua o ceașcă cu ele când au părăsit algele”, a spus Pierce.

au existat indicii anterioare, cu toate acestea, că cloroplastele din melc nu funcționează numai cu provizii stocate. Începând din 2007, Pierce și colegii săi, precum și o altă echipă, au găsit mai multe gene legate de fotosinteză în melcii aparent ridicați direct din alge. Chiar și melcii de mare neacoperiți, care nu au întâlnit niciodată alge, poartă gene fotosintetice „algale”.

la întâlnire, Pierce a descris găsirea mai multor gene algale împrumutate în genomul melcului pentru enzime într-o cale de sinteză a clorofilei. Asamblarea întregului compus necesită aproximativ 16 enzime și cooperarea mai multor componente celulare. Pentru a vedea dacă melcul ar putea produce de fapt o nouă clorofilă a pentru a aproviziona cloroplastele, Pierce și colegii săi au apelat la melci care nu se hrăniseră de cel puțin cinci luni și încetaseră să mai elibereze deșeuri digestive. Melcii conțineau încă cloroplaste dezbrăcate din alge, dar orice altă parte a covorașelor de alge păroase ar fi trebuit digerată mult timp, a spus el.

după ce au dat melcilor un aminoacid etichetat cu carbon radioactiv, Pierce și colegii săi au identificat un produs radioactiv ca clorofilă a. compusul etichetat radioactiv a apărut după o sesiune de băi de soare, dar nu după ce a lăsat melcii să stea în întuneric. O lucrare cu detalii despre lucrare este programată să apară în revista Symbiosis.

Zardus, care spune că încearcă să mențină scepticismul sănătos ca o chestiune de principiu, ar dori să audă mai multe despre modul în care echipa a controlat contaminarea algelor. Posibilitățile pentru fotosinteza împrumutată sunt totuși interesante, spune el. Amestecarea genomului algelor și a animalelor ar putea complica cu siguranță urmărirea istoriei evolutive. În arborele vieții, a spus el, melcul de mare verde „ridică posibilitatea atingerii vârfurilor ramurilor.”

” bizar”, a spus Gary Martin, biolog de crustacee la Colegiul Occidental din Los Angeles. „Pașii în evoluție pot fi mai creativi decât mi-am imaginat vreodată.”

imagine: Nicholas E. Curtis și Ray Martinez

Vezi și: