Respuesta activa a los simbiontes de algas en la babosa marina Elysia chlorotica
En un asombroso logro similar a agregar paneles solares a su cuerpo, una babosa de mar del noreste de Estados Unidos chupa materias primas de las algas para proporcionar su suministro de energía solar de por vida, según un estudio de la Universidad de Rutgers-New Brunswick y otros científicos.
"Es una hazaña notable porque es muy raro que un animal se comporte como una planta y sobreviva únicamente con la fotosíntesis", dijo Debashish Bhattacharya, autor principal del estudio y distinguido profesor del Departamento de Bioquímica y Microbiología de Rutgers-New Brunswick. "La implicación más amplia está en el campo de la fotosíntesis artificial. Es decir, si podemos descubrir cómo mantiene la babosa los plastidios robados y los aisla para fijar el carbono sin el núcleo de la planta, entonces quizás también podamos utilizar perpetuamente plastidios aislados como máquinas verdes para crear bioproductos o energía. El paradigma existente es que para producir energía verde necesitamos que la planta o alga realice el orgánulo fotosintético, pero la babosa nos muestra que no tiene por qué ser así".
La babosa marina Elysia chlorotica, un molusco de nombre común esmeralda oriental que puede crecer hasta más de 5 centímetros de largo, se ha encontrado en la zona intermareal entre Nueva Escocia, Canadá, y Martha's Vineyard, Massachusetts, así como en Florida. Las babosas marinas juveniles se comen al alga parda no tóxica Vaucheria litorea y se vuelven fotosintéticas o de energía solar después de robar millones de plástidos del alga, que son como pequeños paneles solares, y almacenarlos en su revestimiento intestinal, según el estudio publicado en línea en la revista Biología Molecular y Evolución.
La fotosíntesis se produce cuando las algas y las plantas usan la luz solar para crear energía química (azúcares) a partir del dióxido de carbono y el agua. Los plástidos del alga parda son orgánulos fotosintéticos (como los órganos de animales y personas) con clorofila, un pigmento verde que absorbe la luz.
Esta alga particular es una fuente de alimento ideal porque no tiene en su cuerpo paredes entre las células adyacentes y es esencialmente un largo tubo cargado con núcleos y plastidios, dijo Bhattacharya. "Cuando la babosa marina hace un agujero en la pared externa de la célula, puede absorber el contenido de la célula y reunir todos los plástidos del alga", dijo.
Basados en estudios de otras babosas marinas, algunos científicos han argumentado que roban y almacenan plástidos como alimento para ser digeridos en tiempos difíciles, como los camellos que almacenan grasa en sus jorobas, dijo Bhattacharya. Este estudio demostró que ese no es el caso de la Elysia chlorotica con energía solar.
"Tiene esta notable capacidad para robar estos plástidos del alga, dejar de alimentarse y sobrevivir con la fotosíntesis del alga durante los próximos seis a ocho meses", dijo.
El equipo de Rutgers y otros científicos utilizaron la secuenciación del ARN (expresión génica) para probar su hipótesis de suministro de energía solar. Los datos muestran que la babosa responde activamente a los plastidios robados protegiéndolos de la digestión y activando los genes animales para utilizar los productos fotosintéticos del alga. Sus hallazgos reflejan los encontrados en los corales que mantienen en relaciones simbióticas a dinoflagelados (también algas) como células intactas y plastidios no robados.
Mientras que Elysia chlorotica almacena plástidos, los núcleos del alga que también son absorbidos no sobreviven, y los científicos aún no saben cómo mantiene la babosa marina los plástidos y la fotosíntesis durante meses sin los núcleos que normalmente se necesitan para controlar su función, dijo Bhattacharya.
Artículo científico: Active Host Response to Algal Symbionts in the Sea Slug Elysia chlorotica
