nära stranden djur blir plantlike efter pilfering små solpaneler och lagra dem i tarmen
”det är en anmärkningsvärd prestation eftersom det är mycket ovanligt att ett djur beter sig som en växt och överlever enbart på fotosyntes.”– Debashish Bhattacharya
i en fantastisk prestation som liknar att lägga till solpaneler i din kropp suger en northeast sea slug råvaror från alger för att ge sin livstidsförsörjning av soldriven energi, enligt en studie av Rutgers University-New Brunswick och andra forskare.
”det är en anmärkningsvärd prestation eftersom det är mycket ovanligt att ett djur beter sig som en växt och överlever enbart på fotosyntes”, säger Debashish Bhattacharya, senior författare till studien och framstående professor vid Institutionen för biokemi och mikrobiologi vid Rutgers–New Brunswick. ”Den bredare implikationen är inom artificiell fotosyntes. Det vill säga, om vi kan räkna ut hur snigeln upprätthåller stulna, isolerade plastider för att fixa kol utan växtkärnan, kanske vi också kan utnyttja isolerade plastider för evigheten som gröna maskiner för att skapa bioprodukter eller energi. Det befintliga paradigmet är att för att göra grön energi behöver vi växten eller algen för att köra den fotosyntetiska organellen, men snigeln visar oss att detta inte behöver vara fallet.”
havssnigeln Elysia chlorotica, en blötdjur som kan växa till mer än två tum lång, har hittats i tidvattenzonen mellan Nova Scotia, Kanada och Martha ’ s Vineyard, Massachusetts, liksom i Florida. Juvenila havssniglar äter den icke-toxiska bruna algen Vaucheria litorea och blir fotosyntetiska – eller soldrivna-efter att ha stulit miljontals algplastider, som är som små solpaneler, och lagrar dem i deras tarmfoder, enligt studien publicerad online i tidskriften Molecular Biology and Evolution.
fotosyntes är när alger och växter använder solljus för att skapa kemisk energi (sockerarter) från koldioxid och vatten. Den bruna algens plastider är fotosyntetiska organeller (som organen hos djur och människor) med klorofyll, ett grönt pigment som absorberar ljus.
YouTube video of the sea slug Elysia chlorotica av Mary S. Tyler och Mary E. Rumpho
denna speciella alg är en idealisk matkälla eftersom den inte har väggar mellan angränsande celler i kroppen och är i huvudsak ett långt rör laddat med kärnor och plastider, sa Bhattacharya. ”När havssnigeln gör ett hål i den yttre cellväggen kan den suga ut cellinnehållet och samla alla algplastider på en gång”, sa han.
baserat på studier av andra havssniglar har vissa forskare hävdat att de stjäl och lagrar plastider som mat som ska smälta under svåra tider, som kameler som lagrar fett i sina humps, sa Bhattacharya. Denna studie visade att det inte är fallet för soldriven Elysia chlorotica.
”den har denna anmärkningsvärda förmåga att stjäla dessa algplastider, sluta mata och överleva av fotosyntesen från algerna under de kommande sex till åtta månaderna”, sa han.
teamet av Rutgers och andra forskare använde RNA-sekvensering (genuttryck) för att testa sin hypotes om solenergi. Data visar att snigeln reagerar aktivt på de stulna plastiderna genom att skydda dem från matsmältning och slå på djurgener för att utnyttja algfotosyntetiska produkter. Deras resultat speglar de som finns i koraller som upprätthåller dinoflagellater (även alger) – som intakta celler och inte stulna plastider – i symbiotiska förhållanden.
medan Elysia chlorotica lagrar plastider, överlever inte algkärnorna som också sugs in, och forskare vet fortfarande inte hur havssnigeln upprätthåller plastider och fotosyntes i månader utan kärnorna som normalt behövs för att kontrollera deras funktion, Bhattacharya sa.
studiens medförfattare inkluderar Pavel Vaysberg, en före detta undergrad i bioteknik vid Institutionen för miljö-och Biologiska Vetenskaper; Dana C. Price, docent vid Institutionen för växtbiologi; och forskare från University of Queensland i Australien, University of Maine och University of Connecticut.