Elysia chlorotica — вид небольших морских слизней, относящийся к морским брюхоногим моллюскам. Это первое известное учёным животное, способное, подобно растениям, осуществлять процесс фотосинтеза. Своих хлоропластов у него нет, поэтому для осуществления фотосинтеза он использует хлоропласты морской водоросли Vaucheria litorea, которую употребляет в пищу. Геном слизня кодирует некоторые белки, необходимые хлоропластам для фотосинтеза.
Описание
Взрослые особи Elysia chlorotica обычно имеют ярко-зелёную окраску благодаря присутствию в клетках хлоропластов водоросли Vaucheria litorea. Иногда встречаются морские слизни красноватых или сероватых оттенков, полагают, что это зависит от количества хлорофилла в клетках[1]. Молодые особи, которые ещё не употребляли водоросли, имеют коричневую с красными пятнами окраску из-за отсутствия хлоропластов[2]. Морские слизни имеют большие боковые параподии, напоминающие мантию, которые могут сворачивать, окружая ими своё тело. В длину порой достигают 60 мм, но средний их размер составляет 20–30 мм[2].
Распространение
Elysia chlorotica встречается вдоль атлантического побережья США и Канады[3].
Экология
Морской слизень обитает в солёных болотах, заводях и мелководных бухтах на глубине до 0,5 метра[3].
Питание
Слизень Elysia chlorotica питается водорослями Vaucheria litorea. Он прокалывает оболочку клетки своей радулой и высасывает её содержимое. Почти всё содержимое клетки слизень переваривает, но вот хлоропласты водоросли оставляет нетронутыми, ассимилируя их в собственные клетки. Накопление слизнем хлоропластов начинается сразу после метаморфоза личинки во взрослую особь, когда он переходит на питание водорослями[4]. Молодые слизни имеют коричневую окраску с красными пятнами, питание водорослями окрашивает их в зелёный цвет — это вызвано постепенным распределением хлоропластов по очень разветвлённому пищеварительному тракту. Сначала молодые слизни непрерывно питаются водорослями, но со временем хлоропласты накапливаются, позволяя слизню оставаться зелёным и без употребления в пищу Vaucheria litorea. Более того, включается процесс фотосинтеза, и слизень переходит на «растительный» образ жизни, подпитываясь солнечной энергией. Если моллюск долгое время находится в темноте, то хлоропласты погибают, и моллюск снова переходит к гетеротрофному питанию, пополняя запасы хлоропластов.
Ассимилированные Elysia chlorotica хлоропласты осуществляют фотосинтез, что позволяет слизню — в период, когда водоросли недоступны, — многие месяцы жить за счёт глюкозы, полученной в результате фотосинтеза.
Хлоропласты в клетках слизня жизнеспособны и функционируют девять–десять месяцев.[5] Но ДНК хлоропластов кодирует только 10 % необходимых им белков. В растениях хлоропласты — внутриклеточные органеллы — многие белки получают из цитоплазмы клетки, эти белки кодируются ядерным геномом клетки растения. Возникла гипотеза, что геном Elysia chlorotica тоже должен обладать генами, обеспечивающими фотосинтез.[5] В геноме слизня был обнаружен ген, гомологичный ядерному гену водорослей psbO, кодирующий белок фотосистемы II. Было сделано предположение, что этот ген получен слизнем в результате горизонтального переноса генов.[5] Возможно, ядерный геном Elysia chlorotica содержит и другие гены, кодирующие белки, принимающие участие в фотосинтезе.
Размножение
Взрослые особи Elysia chlorotica являются синхронными гермафродитами — каждое половозрелое животное производит и сперматозоиды и яйцеклетки. Самооплодотворение не распространено у этого вида, обычно происходит перекрёстное спаривание. После того, как яйцеклетки оплодотворены, морской слизень склеивает их в длинные нити.[2]
Жизненный цикл морского слизня длится девять–десять месяцев, и все взрослые особи погибают ежегодно и синхронно после откладывания яиц. Учёные установили, что этот «феномен запрограммированной смерти» обусловлен деятельностью живущего в клетках Elysia chlorotica вируса.[6]
Примечания
- ↑ Rudman, W. B. (2005). Elysia chlorotica Gould, 1870. [In] Sea Slug Forum. Australian Museum, Sydney.
- ↑ Symbio: a look into the life of a solar-powered sea slug. Retrieved March 18, 2009, from.
- ↑ Malacolog 4.1.1: A Database of Western Atlantic Marine Mollusca. Elysia chlorotica Gould, 1870' (2009). Архивировано из первоисточника 6 мая 2012. Проверено 5 апреля 2010.
- ↑ Mujer, C. V., Andrews, D. L., Manhart, J. R., Pierce, S. K., & Rumpho, M. E. (1996). Chloroplast genes are expressed during intracellular symbiotic association of Vaucheria litorea plastids with the sea slug Elysia chlorotica. Cell Biology, 93, 12333—12338.
- ↑ Horizontal gene transfer of the algal nuclear gene psbO to the photosynthetic sea slug Elysia chlorotica». Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 105 (46): 17867—17871. 10.1073/pnas.0804968105. PMID 19004808. Проверено 2008-11-24.
- ↑ Pierce S. K. et al. // Biol. Bull. (1999) V. 197. № 1. P. 1—6.
Литература
- Морская улитка в роли растения // Природа, 2 (2002)
Ссылки
