Ali obstajajo živali, ki rastejo s svetlobo? Kakovost pretvorbe svetlobne energije v kemično energijo je klasično moč rastlinskega kraljestva. Vendar pa je trenutno priznano, da obstajajo živalske vrste, ki rastejo zahvaljujoč fotosintezi.
V bistvu ima rast živalske vrste koristi od simbiotskega odnosa z enoceličnimi algami, ki za pridobivanje energije izvajajo fotosintezo. Ta članek predstavlja dva primera.
Kaj je simbiotsko razmerje?
Po definiciji simbiotsko razmerje vzpostavlja tesno povezavo med organizmi različnih vrst, ki nagrajuje vzajemne koristi pri njihovem vitalnem razvoju.
V celicah rastlin ali alg so plastidi ali plastidi organeli, katerih glavna naloga je proizvodnja in shranjevanje kemičnih spojin. Tako ti organeli vodijo procese, kot so fotosinteza, sinteza lipidov in aminokislin, določajo tudi barvo sadja in cvetov. Redko se ti izvažajo v živalske celice, ki se hranijo z algami.
1. Morski polži
Najprej bomo govorili o morskih polžih, ki pripadajo redu Sacoglossa, ki se prehranjujejo s sifonskimi algami. Te vrste zasežejo plastide zaužitih alg v celice svojih prebavnih žlez. To vključitev je enostavno dokazati, ko prebavne celice prevzamejo barvo alg.
Pri nekaterih polžih, vključno s tistimi iz rodu Elysia, lahko plastidi ostanejo morfološko nedotaknjeni in delujejo tedne in mesece. To je primer morskega polža, imenovanega Elysia chlorotica, majhnega polža, dolgega 5 centimetrov.
Ta čudna žival je videti kot list. Ko sije sonce, je zelena in se razprostira, kot da bi uživala v svetlobi in toploti. Ta vrsta se prehranjuje z nitastimi algami, kot je Vaucheria littorea. Ukradeni kloroplasti vsebujejo klorofil, pigment, ki zajema svetlobo med fotosintezo. Torej, zahvaljujoč tem elementom, polž pokaže svojo barvo.
Zanimivo je, da mehkužec pridobi kloroplaste med svojim razvojem, torej med prehodom iz ličinke v odraslo obliko. Zanimivo je, da se zdi, da se polž hrani z algami le na začetku svojega obstoja, nato pa energijo črpa izključno iz fotosinteze.
Pegasti močerad
Njegovo znanstveno ime je Ambystoma maculatum. Ta vrsta vzpostavi povezavo med svojimi zarodki in zelenimi algami (Oophila amblystomatis), s katerimi se prehranjuje.
Nedavna poročila so pokazala, da je ta simbioza bolj intimna, kot so poročali prej.Tako je bilo ugotovljeno, da celice alg med razvojem vdrejo v celice odraslih reproduktivnih organov in njihove zarodke. Kloroplasti ostanejo funkcionalni vse življenje.
Ko so alge notri, presnavljajo ogljikov dioksid, ki ga proizvaja zarodek, in mu zaradi fotosinteze zagotavljajo kisik. To je veličasten primer simbioze in edini znani primer je znotrajcelični endosimbiontni organizem pri vretenčarjih.
Po drugi strani pa se zdi, da ima alga koristi od obilne zaloge dušika in fosforja, ki ju najdemo v zarodku.
Združeni za večnost?
Zanimivo je izvedeti, da lahko ta simbioza med zelenimi algami in močeradrom obstaja tudi po zgodnji embrionalni fazi. Znanstvenikom je uspelo izslediti avtofluorescenco, ki jo oddajata klorofil in DNK alg pri močeradih naslednje generacije.
Vdor celic alg v tkiva močerada predstavlja edinstveno povezavo med vretenčarjem in evkariontsko algo, s posledicami za raziskave medceličnega prepoznavanja, možne izmenjave presnovkov ali DNK ter skladnosti med populacijo gostitelja in simbionta strukture.
Končna opomba
Na kratko, to razmerje lahko vidimo tudi kot nenavadno sposobnost zasužnjevanja delov ali celotnega drugega organizma. Ta poseben proces ima jasen vpliv na delovanje prehranjevalnih mrež in ekosistemov. Poleg tega ponazarja enega od ključnih mehanizmov, po katerih se je verjetno razvilo življenje na Zemlji.