Ślimak morski „żywi się” światłem słonecznym za pomocą fotosyntezy

po dziesięcioleciach poszukiwań naukowcy w końcu znaleźli bezpośrednie dowody na to, że szmaragdowo Zielona ślimak morski (Elysia chlorotica) pobiera geny z alg, które zjada, aby przeprowadzić procesy fotosyntetyczne, tak jak roślina. Oznacza to, że może uzyskać całą potrzebną energię ze światła słonecznego, pozwalając mu przetrwać bez jedzenia przez miesiące.

„nie ma na ziemi możliwości, aby geny z algi działały wewnątrz komórki zwierzęcej”, jeden z członków zespołu, Sidney K. Pierce z Uniwersytetu Południowej Florydy w USA powiedział Dianie Kenney na blogu Marine Biological Laboratory. „A jednak tutaj. Pozwalają zwierzęciu polegać na słońcu w celu odżywiania. Więc jeśli coś stanie się z ich źródłem pożywienia, mogą nie umierać z głodu, dopóki nie znajdą więcej glonów do jedzenia.”

naukowcy od ponad 40 lat wiedzą, że szmaragdowo – zielony ślimak morski pobiera chloroplasty – organelle znajdujące się w komórkach roślin i glonów, które ułatwiają fotosyntezę-z żółto-zielonych alg, które zjada, zwanych Vaucheria litorea. Proces ten, zwany „kleptoplastyką”, pozwala chloroplastom kontynuować fotosyntezę w ich nowym domu ślimaka morskiego przez okres do dziewięciu miesięcy po przeniesieniu z glonów. Dzięki fotosyntezie ślimak morski wytwarza lipidy, gdy energia słoneczna jest połączona z wodą i dwutlenkiem węgla, co zapewnia mu wszystkie potrzebne pożywienie, bez konieczności dodatkowego jedzenia.

ale dokładnie to, w jaki sposób szmaragdowo – zielony ślimak morski udaje się utrzymać te organelle w stanie roboczym przez tak długi czas, okazało się frustrująco złożoną zagadką-taką, która nie była łatwiejsza dzięki eksperymentowi przeprowadzonemu przez naukowców z Uniwersytetu w Dusseldorfie w Niemczech w 2013 roku. Zespół dał swoim szmaragdowo-zielonym ślimakom morskim lek, który całkowicie zatrzymał aktywność fotosyntetyczną w ich komórkach, ale ślimaki nadal przetrwały 55 dni, bez jedzenia. Jak wyjaśnia Marissa Fessenden w Smithsonian.kom, skończyły się trochę mniejsze i bledsze, więc jedzenie Nie zbłądziłoby, gdyby je zaoferowano, ale to był dowód, że organelle, które „ukradli” z ostatniego posiłku z alg, jakoś nadal dla nich działają.

co jest bardzo dziwne, jak wyjaśnia Ferris Jabr dla Scientific American:

” w celu fotosyntezy chloroplasty wewnątrz algi zależą od wielu genów w jądrze algi i białek, dla których kodują. Wyrywanie chloroplastów z komórek glonów i proszenie ich o zrobienie jedzenia w jelitach ślimaka jest jak oczekiwanie, że dolna połowa blendera przeciery marchewki bez ostrza i szklanego słoika.”

więc gdzie są te geny, od których zależą chloroplasty? Pierce i jego koledzy, biolodzy Julie Schwartz i Nicholas Curtis, postanowili znaleźć ich raz na zawsze. Raportując w Biuletynie biologicznym, zespół użył fluorescencyjnych markerów DNA do śledzenia genów z alg, które przedostały się do materiału genetycznego zarówno młodych, jak i dorosłych szmaragdowo-zielonych ślimaków morskich. Po raz pierwszy obserwowali, jak te geny wytwarzają enzym, który ma kluczowe znaczenie dla prawidłowej fotosyntetycznej funkcji chloroplastów.

„ten artykuł potwierdza, że jeden z kilku genów glonów potrzebnych do naprawy uszkodzeń chloroplastów i utrzymania ich funkcjonowania, jest obecny na chromosomie ślimaka”, powiedział Pierce Kenney na blogu Marine Biological Laboratory. „Gen jest włączany do chromosomu ślimaka i przenoszony do następnej generacji ślimaków.”

więc podczas gdy młode szmaragdowo zielone ślimaki morskie nadal muszą karmić się glonami, aby uzyskać zapas chloroplastów, geny, których potrzebują, aby włączyć te chloroplasty do małych maszyn fotosyntetycznych, zostały już przekazane im od rodziców.

„co ważne, jest to jeden z niewielu znanych przykładów funkcjonalnego transferu genów z jednego wielokomórkowego gatunku do drugiego, który jest celem terapii genowej w celu skorygowania chorób genetycznych u ludzi”, donosi Kenney.

niestety ślimaki morskie nie są najlepszymi modelami biologicznymi do wykorzystania w opracowywaniu nowych metod leczenia ludzi-pomimo tego, co możesz myśleć o swoim bracie lub przerażającym wujku, ludzie i ślimaki nie są do końca podobne. Ale zaskakująco skuteczny mechanizm transferu genów, który jest używany przez szmaragdowo-zielony ślimak morski, jest czymś, co może być niezwykle przydatne w badaniach medycznych.

a ja chcę wiedzieć, jak smakuje światło słoneczne i czy może sprawić, że będę się żarła?

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.