Ez a tengeri csiga fotoszintézissel táplálkozik a napfényből

több évtizedes kutatás után a tudósok végre közvetlen bizonyítékot találtak arra, hogy a smaragdzöld tengeri csiga (Elysia chlorotica) az elfogyasztott algákból származó géneket fotoszintetikus folyamatok végrehajtására használja, akárcsak egy növény. Ez azt jelenti, hogy a napfényből minden szükséges energiát megszerezhet, lehetővé téve, hogy hónapokig élelem nélkül éljen.

“a Földön nincs mód arra, hogy az algák génjei egy állati sejtben működjenek” – mondta a csapat egyik tagja, Sidney K. Pierce az amerikai Dél-Floridai Egyetemen elmondta Diana Kenney-nek a Marine Biological Laboratory blogján. “És itt mégis megteszik. Lehetővé teszik az állat számára, hogy táplálékában a napfényre támaszkodjon. Tehát, ha valami történik az élelmiszerforrásukkal, van egy módja annak, hogy ne éhezzenek halálra, amíg nem találnak több algát enni.”

a tudósok több mint 40 éve tudják, hogy a smaragdzöld tengeri csiga kloroplasztokat – a növényi és algasejtekben található organellákat, amelyek megkönnyítik a fotoszintézist – az általa fogyasztott sárga-zöld algákból, a Vaucheria litorea-ból veszi át. Kleptoplasztikának nevezik, ez a folyamat lehetővé teszi a kloroplasztok számára, hogy az algákból való átvitel után akár kilenc hónapig folytassák a fotoszintetizációt új tengeri csigaházukban. A fotoszintetizálással a tengeri csiga lipideket termel, amikor a napfény energiáját vízzel és szén-dioxiddal kombinálják, ami biztosítja az összes szükséges táplálékot, nincs szükség további táplálékra.

de pontosan hogyan képes a smaragdzöld tengeri csiga ilyen hosszú ideig működőképes állapotban tartani ezeket az organellákat, frusztrálóan összetett rejtvénynek bizonyult – amelyet nem könnyített meg a németországi Düsseldorfi Egyetem kutatói által 2013-ban befejezett kísérlet. A csapat a smaragdzöld tengeri csigáknak olyan gyógyszert adott, amely teljesen leállította a sejtjeikben lévő fotoszintetikus aktivitást, de a csigáknak mégis sikerült túlélniük 55 napok, élelem nélkül. Ahogy Marissa Fessenden elmagyarázza a Smithsonian-nál.val vel, kicsit kisebbek és sápadtabbak lettek, tehát az étel nem tévedett volna el, ha felajánlották nekik, de ez bizonyíték volt arra, hogy az organellák, amelyeket elloptak az utolsó algaeledelükből, valahogy még mindig nekik dolgoztak.

ami szuper-furcsa, ahogy Ferris Jabr magyarázza a Scientific American-nak:

“a fotoszintetizálás érdekében az algák belsejében lévő kloroplasztok az algák saját magjában lévő számos géntől és az általuk kódolt fehérjéktől függenek. Kloroplasztok kitépése az algasejtekből, és arra kérve őket, hogy készítsenek ételt egy csiga bélében, olyan, mintha egy turmixgép alsó felétől elvárnánk, hogy pürésítsen néhány sárgarépát a penge és az üvegedény nélkül.”

tehát hol vannak ezek a gének, amelyektől a kloroplasztok függenek? Pierce és kollégái, Julie Schwartz és Nicholas Curtis biológusok úgy döntöttek, hogy egyszer s mindenkorra megtalálják őket. Jelentés a biológiai Közlönyben, a csapat fluoreszcens DNS-markereket használt az algák génjeinek nyomon követésére, amikor mind a fiatal, mind a felnőtt smaragdzöld tengeri csigák genetikai anyagába kerültek. Először figyelték meg, hogy ezek a gének olyan enzimet termelnek, amely kritikus fontosságú a kloroplasztok megfelelő fotoszintetikus működéséhez.

“ez a tanulmány megerősíti, hogy a kloroplasztok károsodásának kijavításához és működéséhez szükséges algagének egyike jelen van a meztelen csiga kromoszómájában” – mondta Pierce Kenney a Marine Biological Laboratory blogon. “A gén beépül a csiga kromoszómájába, és továbbadódik a csigák következő generációjának.”

tehát míg a fiatal smaragdzöld tengeri csigáknak még mindig szükségük van az algákkal való táplálkozásra, hogy megkapják a kloroplasztok ellátását, azokat a géneket, amelyekre szükségük van ahhoz, hogy ezeket a kloroplasztokat kis fotoszintetikus gépekké alakítsák, már a szüleiktől átadták nekik.

“fontos, hogy ez az egyetlen ismert példa a funkcionális géntranszfer egyik többsejtű fajból a másikba, amely a génterápia célja az emberek genetikailag alapuló betegségeinek kijavítása” – írja Kenney.

sajnos azonban a tengeri csigák nem éppen a legjobb biológiai modellek az új orvosi kezelések kifejlesztéséhez az emberek számára – annak ellenére, hogy mit gondolsz a testvéredről vagy a hátborzongató nagybátyádról, az emberek és a meztelen csigák nem pontosan hasonlóak. De a meglepően hatékony génátadási mechanizmus, amit a smaragdzöld tengeri csiga használ, hihetetlenül hasznos lehet az orvosi kutatásban.

és azt szeretném tudni, hogy milyen íze van a napfénynek, és képes-e engem durván izzóvá tenni?

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.