Questa lumaca di mare “si nutre” della luce solare usando la fotosintesi

Dopo decenni di ricerche, gli scienziati hanno finalmente trovato prove dirette per dimostrare che la lumaca di mare verde smeraldo (Elysia chlorotica) prende geni dalle alghe che mangia per eseguire processi fotosintetici, proprio come una pianta. Ciò significa che può ottenere tutta l’energia di cui ha bisogno dalla luce solare, permettendogli di sopravvivere senza cibo per mesi.

“Non c’è modo sulla terra che i geni di un’alga funzionino all’interno di una cellula animale”, uno del team, Sidney K. Pierce della University of South Florida negli Stati Uniti ha detto Diana Kenney al Blog Marine Biological Laboratory. “Eppure qui, lo fanno. Permettono all’animale di fare affidamento sul sole per la sua nutrizione. Quindi, se succede qualcosa alla loro fonte di cibo, hanno un modo di non morire di fame fino a quando non trovano più alghe da mangiare.”

Gli scienziati sanno da oltre 40 anni che la lumaca di mare verde smeraldo prende cloroplasti-organelli trovati nelle cellule vegetali e algali che facilitano la fotosintesi-dalle alghe giallo-verdi che mangia, chiamate Vaucheria litorea. Denominato “cleptoplastica”, questo processo consente ai cloroplasti di continuare la fotosintesi nella loro nuova casa di lumache marine per un massimo di nove mesi dopo il trasferimento dalle alghe. Fotosintesi, la lumaca di mare produce lipidi quando l’energia della luce solare è combinata con acqua e anidride carbonica, che le dà tutto il nutrimento di cui ha bisogno, senza cibo aggiuntivo richiesto.

Ma esattamente come la lumaca di mare verde smeraldo riesce a mantenere questi organelli in ordine per così tanto tempo ha dimostrato di essere un puzzle frustrante complesso – uno che non è stato reso più facile da un esperimento completato dai ricercatori dell’Università di Dusseldorf in Germania nel 2013. Il team ha dato alle loro lumache di mare verde smeraldo un farmaco che ha completamente fermato qualsiasi attività fotosintetica nelle loro cellule, ma le lumache sono comunque riuscite a sopravvivere per 55 giorni, senza cibo. Come spiega Marissa Fessenden allo Smithsonian.com, finirono un po ‘più piccoli e più pallidi, quindi il cibo non sarebbe andato fuori strada se gli fosse stato offerto, ma era la prova che gli organelli che hanno “rubato” dal loro ultimo pasto di alghe stavano ancora lavorando per loro.

Che è super-strano, come spiega Ferris Jabr per Scientific American:

“Per fotosintetizzare, i cloroplasti all’interno di un’alga dipendono da molti geni nel nucleo stesso dell’alga e dalle proteine per le quali codificano. Strappare i cloroplasti dalle cellule algali e chiedere loro di preparare il cibo all’interno dell’intestino di una lumaca è come aspettarsi che la metà inferiore di un frullatore purea alcune carote senza la lama e il barattolo di vetro.”

Quindi dove sono questi geni da cui dipendono i cloroplasti? Pierce e i suoi colleghi, i biologi Julie Schwartz e Nicholas Curtis, decisero di trovarli una volta per tutte. Riportando nel Bollettino biologico, il team ha utilizzato marcatori di DNA fluorescenti per tracciare i geni delle alghe mentre si facevano strada nel materiale genetico di lumache di mare verde smeraldo giovani e adulti. E per la prima volta, hanno osservato come questi geni producessero un enzima che è fondamentale per la corretta funzione fotosintetica dei cloroplasti.

“Questo documento conferma che uno dei numerosi geni algali necessari per riparare i danni ai cloroplasti e mantenerli funzionanti è presente sul cromosoma della lumaca”, ha detto Pierce a Kenney al blog Marine Biological Laboratory. “Il gene è incorporato nel cromosoma della lumaca e trasmesso alla prossima generazione di lumache.”

Così, mentre le giovani lumache di mare verde smeraldo hanno ancora bisogno di nutrirsi delle alghe per ottenere la loro fornitura di cloroplasti, i geni di cui hanno bisogno per trasformare questi cloroplasti in piccole macchine fotosintetiche sono già stati tramandati loro dai loro genitori.

“È importante sottolineare che questo è uno degli unici esempi noti di trasferimento genico funzionale da una specie multicellulare a un’altra, che è l’obiettivo della terapia genica per correggere le malattie geneticamente basate negli esseri umani”, riferisce Kenney.

Sfortunatamente, le lumache marine non sono esattamente i migliori modelli biologici da utilizzare nello sviluppo di nuovi trattamenti medici per gli esseri umani – nonostante ciò che potresti pensare a tuo fratello o a uno zio inquietante, gli umani e le lumache non sono esattamente simili. Ma il meccanismo sorprendentemente efficiente di trasferimento genico che viene utilizzato dalla lumaca di mare verde smeraldo è qualcosa che potrebbe essere incredibilmente utile nella ricerca medica.

E quello che voglio sapere è, che sapore ha la luce del sole e può rendermi grossolanamente incandescente?

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