Czy są zwierzęta, które rosną dzięki światłu? Jakość przekształcania energii świetlnej w energię chemiczną jest klasycznie potęgą królestwa roślin. Jednak obecnie uznaje się, że istnieją gatunki zwierząt, które rosną dzięki fotosyntezie.
Zasadniczo wzrost gatunków zwierząt korzysta z symbiotycznego związku z jednokomórkowymi algami, które przeprowadzają fotosyntezę w celu uzyskania energii. W tym artykule przedstawiono dwa przykłady.
Na czym polega symbioza?
Z definicji, symbiotyczny związek ustanawia intymny związek między organizmami różnych gatunków, który nagradza obopólne korzyści w ich żywotnym rozwoju.
Wewnątrz komórek roślin lub alg plastydy lub plastydy to organelle, których główną funkcją jest wytwarzanie i magazynowanie związków chemicznych. Tym samym te organelle kierują procesami takimi jak fotosynteza, synteza lipidów i aminokwasów, decydują także o kolorze owoców i kwiatów. Rzadko są one eksportowane do komórek zwierzęcych, które żywią się glonami.
1. Ślimaki morskie
Najpierw porozmawiamy o ślimakach morskich, należących do rzędu Sacoglossa, które żywią się glonami syfonowymi. Gatunki te sekwestrują plastydy połkniętych alg do komórek gruczołu trawiennego. To włączenie jest łatwe do udowodnienia, ponieważ komórki trawienne przybierają kolor alg.
U niektórych ślimaków, w tym z rodzaju Elysia, plastydy mogą pozostać morfologicznie nienaruszone i funkcjonować przez tygodnie i miesiące. Tak jest w przypadku ślimaka morskiego Elysia chlorotica, małego ślimaka o długości 5 centymetrów.
To dziwne zwierzę wygląda jak liść. Jest zielony, gdy świeci słońce i rozprzestrzenia się, jakby chciał cieszyć się światłem i ciepłem. Gatunek ten żywi się nitkowatymi algami, takimi jak Vaucheria littorea. Skradzione chloroplasty zawierają chlorofil, pigment wychwytujący światło podczas fotosyntezy. Dzięki tym elementom ślimak eksponuje swój kolor.
Ciekawe jest to, że mięczak nabywa chloroplasty podczas swojego rozwoju, czyli przejścia z larwy do postaci dorosłej. Co ciekawe, wydaje się, że ślimak żywi się glonami dopiero na początku swojego istnienia, a następnie czerpie energię wyłącznie z fotosyntezy.
Salamandra plamista
Jego naukowa nazwa to Ambystoma maculatum. Gatunek ten łączy swoje zarodki z zielonymi algami (Oophila amblystomatis), którymi się żywi.
Ostatnie doniesienia wykazały, że ta symbioza jest bardziej intymna niż wcześniej informowano.Stwierdzono zatem, że komórki alg atakują komórki układu rozrodczego dorosłych i ich zarodki podczas rozwoju. Chloroplasty pozostają funkcjonalne przez całe życie.
Glon znajdujący się w środku metabolizuje wytwarzany przez zarodek dwutlenek węgla i dostarcza mu tlenu w wyniku fotosyntezy. To wspaniały przykład symbiozy, a jedynym znanym przykładem jest wewnątrzkomórkowy endosymbiont u kręgowców.
Z drugiej strony glony wydają się czerpać korzyści z obfitych dostaw azotu i fosforu znajdujących się w zarodku.
Zjednoczeni na wieczność?
Ciekawe jest to, że ta symbioza między zielonymi algami a salamandrą może istnieć poza wczesnym stadium embrionalnym. Naukowcom udało się prześledzić autofluorescencję emitowaną przez DNA chlorofilu i alg u salamandry nowej generacji.
Inwazja komórek glonów do tkanek salamandry reprezentuje unikalny związek między kręgowcem a algą eukariotyczną, z implikacjami dla badań nad rozpoznawaniem komórka-komórka, możliwą wymianą metabolitów lub DNA oraz kongruencją między populacją żywiciela i symbionta Struktury.
Uwaga końcowa
Krótko mówiąc, związek ten można również postrzegać jako niezwykłą zdolność do zniewolenia części lub całości innego organizmu. Ten szczególny proces ma wyraźny wpływ na działanie sieci pokarmowych i ekosystemów. Ponadto ilustruje jeden z kluczowych mechanizmów, dzięki którym życie na Ziemi prawdopodobnie ewoluowało.