ÚNICO ANIMAL QUE REALIZA LA FOTOSÍNTESIS
¡Buenas! Como todos bien sabéis,
la fotosíntesis es característica de plantas, algas y cianobacterias. Consiste
en la obtención de materia orgánica a partir de dióxido de carbono (CO2)
y agua en presencia de luz. Los animales, hongos y otras bacterias, sin
embargo, necesitan ingerir directamente la materia orgánica ya sintetizada por
otros organismos, esto es, alimentándose de otros seres vivos. A pesar de ello,
existe un animal que sí es capaz de realizar la fotosíntesis. ¿Cómo es esto
posible? Vamos a averiguarlo.
Elysia chlorotica
Es un molusco gasterópodo
marino que vive en el litoral atlántico de América del Norte, desde Nueva
Escocia hasta el sur de Florida. Su aspecto adulto se asemeja al de la hoja de
una planta, de un color verde intenso, de ahí que se le conozca también como Babosa Esmeralda, con puntos rojos o
blancos en su superficie. Es de pequeño tamaño, mide entre 30 y 60 milímetros.
¿Cómo realiza la fotosíntesis?
La babosa esmeralda se
alimenta de un alga llamada Vaucheria
litorea, del que roba sus cloroplastos,
orgánulos celulares imprescindibles para realizar la fotosíntesis. La babosa gracias a su rádula (lengua con
gran cantidad de dientes quitinosos presente en los moluscos) roe el alga de
tal forma que los cloroplastos se quedan intactos, ingiriéndolos y almacenándose
en sus células digestivas hasta unos 10 meses. A este fenómeno se le ha
denominado cleptoplastia, un tipo
especial de endosimbiosis.
A pesar de ello, los
cloroplastos no se transmiten a la descendencia, por lo que las babosas jóvenes
tienen que volver a robar los cloroplastos como hicieron sus padres. Esto
explica también el color de las jóvenes, que es marrón, a diferencia de las
adultas. El color verde se adquiere gracias a los cloroplastos.
Os dejo un breve vídeo
donde se muestra cómo una babosa joven se alimenta del alga.
Al descubrir esta curiosa
particularidad de la babosa, muchos científicos empezaron a hacerse preguntas
como, ¿cómo es posible que los cloroplastos puedan funcionar en el interior de
la babosa? Y ¿cómo es posible que permanezcan tanto tiempo en su interior? Las
respuestas a estas preguntas se resolvieron gracias a dos estudios que os
muestro a continuación.
¿Cómo es posible que funcione la fotosíntesis en
el interior de la babosa?
Un estudio en 2008 de la
Universidad de Maine, Orono, EE.UU. descubrió la existencia de un gen importante
para el funcionamiento del cloroplasto, y por tanto, también de la
fotosíntesis, en el genoma de la babosa. Se trata del gen psbO que codifica para la proteína MSP (proteína plastidiana
estabilizadora de manganeso), que es una subunidad del fotosistema II que se
encuentra en los cloroplastos.
Para ponernos en
situación, la fotosíntesis se produce gracias a los cloroplastos, orgánulos
celulares que contienen una serie de proteínas y pigmentos fotosintéticos
unidos en un complejo por el que se produce una transferencia de electrones,
para producir finalmente oxígeno y energía en forma de ATP, la cual se utiliza
para producir posteriormente glucosa.
¿Cómo permanecen los cloroplastos dentro de la
babosa?
Un estudio de la Universidad
del Sur de Florida y de la Universidad de Maryland, College Park (EE.UU.)
publicado en la revista The Biological
Bulletin en 2014 reveló la presencia de un gen del alga en concreto,
llamado prk, en el genoma de una
babosa joven. Este gen forma parte de otros genes necesarios para el correcto
mantenimiento y funcionamiento de los cloroplastos, es decir, sin estos genes
los cloroplastos no podrían funcionar por tanto tiempo, prácticamente casi toda
la vida de la babosa, sino que se degradarían antes.
La siguiente pregunta que
nos podríamos plantear es cómo la babosa contiene estos genes que ningún otro
animal posee. La hipótesis que se planteó en ambos estudios es que ambos
organismos han coevolucionado de tal manera que se produjo una transferencia horizontal de genes, esto
es, la babosa ha incorporado en su genoma genes específicos del alga, que
además se transmiten de generación en generación, a diferencia de los
cloroplastos.
Este mecanismo de
transferencia es característico de bacterias, de ahí que sea tan sorprendente
este descubrimiento.
Bibliografía
Enlace al estudio de 2008: http://www.pnas.org/content/pnas/105/46/17867.full.pdf
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