Denne Havsnegl ‘føder’ på sollys ved hjælp af fotosyntese

efter årtiers søgning har forskere endelig fundet direkte beviser for at vise, at den smaragdgrønne havsnegl (Elysia chlorotica) tager gener fra algerne, den spiser for at udføre fotosyntetiske processer, ligesom en plante. Det betyder, at den kan få al den energi, den har brug for fra sollys, så den kan overleve uden mad i flere måneder.

“der er ingen måde på jorden, at gener fra en alge skal arbejde inde i en dyrecelle,” et af holdet, Sidney K. Pierce fra University of South Florida i USA fortalte Diana Kenney på Marine Biological Laboratory Blog. “Og alligevel her, de gør. De tillader dyret at stole på solskin for sin ernæring. Så hvis der sker noget med deres fødekilde, har de en måde at ikke sulte ihjel, før de finder flere alger at spise.”

forskere har i over 40 år kendt, at den smaragdgrønne havsnegl tager kloroplaster – organeller, der findes i plante – og algeceller, der letter fotosyntese-fra de gulgrønne alger, den spiser, kaldet Vaucheria litorea. Benævnt ‘kleptoplasty’, denne proces gør det muligt for kloroplaster at fortsætte fotosyntetisering i deres nye sea slug hjem i op til ni måneder efter overførsel fra algerne. Ved fotosyntetisering producerer havsneglen lipider, når energien fra sollyset kombineres med vand og kulsyre, hvilket giver den al den næring, den har brug for, ingen yderligere mad kræves.

men præcis hvordan den smaragdgrønne havsnegle formår at opretholde disse organeller i funktionsdygtig stand så længe, har vist sig at være et frustrerende komplekst puslespil – et, der ikke blev gjort lettere ved et eksperiment afsluttet af forskere ved University of Dusseldorf i Tyskland i 2013. Holdet gav deres smaragdgrønne havsnegle et lægemiddel, der fuldstændigt stoppede enhver fotosyntetisk aktivitet i deres celler, men sneglene formåede stadig at overleve i 55 dage uden mad. Som Marissa Fessenden forklarer på Smithsonian.med, de endte lidt mindre og lysere, så mad ville ikke være gået på afveje, hvis de blev tilbudt det, men det var bevis på, at de organeller, de ‘stjal’ fra deres sidste algemel, på en eller anden måde stadig arbejdede for dem.

hvilket er super-mærkeligt, som Ferris Jabr forklarer for Scientific American:

“for at fotosyntetisere afhænger kloroplasterne inde i en alge af mange gener i algens egen kerne og de proteiner, som de koder for. At rive kloroplaster ud af algeceller og bede dem om at lave mad inde i en slugs tarm er som at forvente, at den nederste halvdel af en blender skal purere nogle gulerødder sans bladet og glasburken.”

så hvor er disse gener, som kloroplasterne er afhængige af? Pierce og hans kolleger, biologer Julie Schvarts og Nicholas Curtis, besluttede at finde dem en gang for alle. Rapportering i biologisk Bulletin, holdet brugte fluorescerende DNA-markører til at spore generne fra algerne, da de kom ind i det genetiske materiale fra både unge og voksne smaragdgrønne havsnegle. Og for første gang så de på, da disse gener producerede et ferment, der er kritisk for kloroplasternes korrekte fotosyntetiske funktion.

“dette papir bekræfter, at et af flere algegener, der er nødvendige for at reparere skader på kloroplaster og holde dem i funktion, er til stede på slugkromosomet,” sagde Pierce til Kenney på Marine Biological Laboratory Blog. “Genet inkorporeres i slugkromosomet og overføres til den næste generation af snegle.”

så mens de unge smaragdgrønne havsnegle stadig har brug for at fodre med algerne for at få deres forsyning med kloroplaster, er de gener, de har brug for for at omdanne disse kloroplaster til små fotosyntetiske maskiner, allerede overført til dem fra deres forældre.

“det er vigtigt, at dette er et af de eneste kendte eksempler på funktionel genoverførsel fra en multicellulær art til en anden, hvilket er målet med genterapi at korrigere genetisk baserede sygdomme hos mennesker,” rapporterer Kenney.

desværre er havsnegle ikke nøjagtigt de bedste biologiske modeller til brug ved udvikling af nye medicinske behandlinger for mennesker – på trods af hvad du måske synes om din bror eller uhyggelige onkel, er mennesker og snegle ikke nøjagtigt ens. Men den overraskende effektive mekanisme for genoverførsel, der bruges af emerald green sea slug, er noget, der kan være utroligt nyttigt i medicinsk forskning.

og hvad jeg vil vide er, hvordan smager sollys, og kan det gøre mig groft glødende?

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.