Un animal proche du rivage devient végétal après avoir volé de minuscules panneaux solaires et les avoir stockés dans son intestin
» C’est un exploit remarquable car il est très inhabituel pour un animal de se comporter comme une plante et de survivre uniquement grâce à la photosynthèse. »– Debashish Bhattacharya
Dans une réalisation étonnante qui s’apparente à l’ajout de panneaux solaires à votre corps, une limace de mer du nord-est aspire les matières premières des algues pour fournir son approvisionnement à vie en énergie solaire, selon une étude menée par l’Université Rutgers – Nouveau-Brunswick et d’autres scientifiques.
« C’est un exploit remarquable, car il est très inhabituel pour un animal de se comporter comme une plante et de survivre uniquement grâce à la photosynthèse », a déclaré Debashish Bhattacharya, auteur principal de l’étude et professeur émérite au département de biochimie et de microbiologie de Rutgers –Nouveau-Brunswick. « L’implication plus large est dans le domaine de la photosynthèse artificielle. Autrement dit, si nous pouvons comprendre comment la limace maintient des plastides volés et isolés pour fixer le carbone sans le noyau de la plante, alors peut-être pouvons-nous également exploiter des plastides isolés pour l’éternité en tant que machines vertes pour créer des bioproduits ou de l’énergie. Le paradigme existant est que pour fabriquer de l’énergie verte, nous avons besoin de la plante ou de l’algue pour faire fonctionner l’organite photosynthétique, mais la limace nous montre que cela ne doit pas nécessairement être le cas. »
La limace de mer Elysia chlorotica, un mollusque pouvant atteindre plus de deux pouces de long, a été trouvée dans la zone intertidale entre la Nouvelle-Écosse, au Canada, et Martha’s Vineyard, au Massachusetts, ainsi qu’en Floride. Les limaces de mer juvéniles mangent l’algue brune non toxique Vaucheria litorea et deviennent photosynthétiques – ou alimentées à l’énergie solaire – après avoir volé des millions de plastides d’algues, qui sont comme de minuscules panneaux solaires, et les stocker dans leur muqueuse intestinale, selon l’étude publiée en ligne dans la revue Molecular Biology and Evolution.
La photosynthèse se produit lorsque les algues et les plantes utilisent la lumière du soleil pour créer de l’énergie chimique (sucres) à partir du dioxyde de carbone et de l’eau. Les plastides de l’algue brune sont des organites photosynthétiques (comme les organes des animaux et des humains) à la chlorophylle, un pigment vert qui absorbe la lumière.
Vidéo YouTube de la limace de mer Elysia chlorotica par Mary S. Tyler et Mary E. Rumpho
Cette algue particulière est une source de nourriture idéale car elle n’a pas de parois entre les cellules adjacentes dans son corps et est essentiellement un long tube chargé de noyaux et de plastides, a déclaré Bhattacharya. « Lorsque la limace de mer fait un trou dans la paroi cellulaire externe, elle peut aspirer le contenu cellulaire et rassembler tous les plastes d’algues à la fois », a-t-il déclaré.
Sur la base d’études sur d’autres limaces de mer, certains scientifiques ont soutenu qu’elles volaient et stockaient des plastes comme nourriture à digérer pendant les périodes difficiles, comme les chameaux qui stockent la graisse dans leurs bosses, a déclaré Bhattacharya. Cette étude a montré que ce n’est pas le cas pour Elysia chlorotica à énergie solaire.
» Il a cette capacité remarquable de voler ces plastides d’algues, d’arrêter de se nourrir et de survivre à la photosynthèse des algues pendant les six à huit prochains mois « , a-t-il déclaré.
L’équipe de Rutgers et d’autres scientifiques a utilisé le séquençage de l’ARN (expression des gènes) pour tester leur hypothèse d’approvisionnement en énergie solaire. Les données montrent que la limace réagit activement aux plastides volés en les protégeant de la digestion et en activant les gènes animaux pour utiliser les produits photosynthétiques des algues. Leurs résultats reflètent ceux trouvés dans les coraux qui maintiennent des dinoflagellés (également des algues) – en tant que cellules intactes et non des plastides volés – dans des relations symbiotiques.
Alors qu’Elysia chlorotica stocke les plastides, les noyaux d’algues qui sont également aspirés ne survivent pas, et les scientifiques ne savent toujours pas comment la limace de mer maintient les plastides et la photosynthèse pendant des mois sans les noyaux normalement nécessaires pour contrôler leur fonction, a déclaré Bhattacharya.
Les coauteurs de l’étude sont Pavel Vaysberg, ancien premier cycle en biotechnologie à la School of Environmental and Biological Sciences; Dana C. Price, professeure agrégée au Département de biologie végétale; et des chercheurs de l’Université du Queensland en Australie, de l’Université du Maine et de l’Université du Connecticut.