Elysia chlorotica
Elysia chlorotica (лат.) — вид небольших морских брюхоногих моллюсков из семейства Plakobranchidae подкласса Heterobranchia[1]. 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 моллюска кодирует некоторые белки, необходимые хлоропластам для фотосинтеза.
| Elysia chlorotica | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 | ||||||||||
| Научная классификация | ||||||||||
|
Домен: Царство: Подцарство: Без ранга: Без ранга: Без ранга: Тип: Класс: Подкласс: Инфракласс: Euthyneura Надотряд: Мешкоязычные Семейство: Plakobranchidae Род: Вид: Elysia chlorotica |
||||||||||
| Международное научное название | ||||||||||
| Elysia chlorotica Gould, 1870 | ||||||||||
| ||||||||||
Описание
Взрослые особи Elysia chlorotica обычно имеют ярко-зелёную окраску благодаря присутствию в клетках хлоропластов водоросли Vaucheria litorea. Иногда встречаются животные красноватых или сероватых оттенков, полагают, что это зависит от количества хлорофилла в клетках[2]. Молодые особи, которые ещё не употребляли водоросли, имеют коричневую с красными пятнами окраску из-за отсутствия хлоропластов[3]. Моллюски 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[3].
Питание
Elysia chlorotica питается водорослями Vaucheria litorea. Он прокалывает оболочку клетки своей радулой и высасывает её содержимое. Почти всё содержимое клетки моллюск переваривает, но хлоропласты водоросли оставляет нетронутыми, ассимилируя их в собственные клетки. Накопление хлоропластов начинается сразу после метаморфоза личинки во взрослую особь, когда он переходит на питание водорослями[5]. Молодые моллюски 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 моллюски непрерывно питаются водорослями, но со временем хлоропласты накапливаются, позволяя животному оставаться зелёным и без употребления в пищу Vaucheria litorea. Более того, включается процесс фотосинтеза, и моллюск переходит на «растительный» образ жизни, подпитываясь солнечной энергией. Если моллюск долгое время находится в темноте, то хлоропласты погибают, и он снова переходит к гетеротрофному питанию, пополняя запасы хлоропластов.
Приобретенные Elysia chlorotica хлоропласты осуществляют фотосинтез, что позволяет в период, когда водоросли недоступны, многие месяцы жить за счёт глюкозы, полученной в результате фотосинтеза.
Хлоропласты в клетках моллюска жизнеспособны и функционируют девять-десять месяцев.[6] 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.[6] В геноме моллюска был обнаружен ген, гомологичный ядерному гену водорослей psbO, кодирующий белок фотосистемы II. Было сделано предположение, что этот ген получен им в результате горизонтального переноса генов.[6] 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, моллюск склеивает их в длинные нити.[3]
Жизненный цикл Elysia chlorotica длится 9-10 месяцев, и все взрослые особи погибают ежегодно и синхронно после откладывания яиц. Учёные установили, что этот «феномен запрограммированной смерти» обусловлен деятельностью живущего в клетках моллюска вируса[7].
Примечания
- Elysia chlorotica (англ.) в базе данных MolluscaBase. (Дата обращения: 18 октября 2021).
- Rudman W. B. (2005). Elysia chlorotica Gould, 1870. [In] Sea Slug Forum. Australian Museum, Sydney.
- Rumpho-Kennedy M. E., Tyler M., Dastoor F. P., Worful J., Kozlowski R., & Tyler M. (2006). Symbio: a look into the life of a solar-powered sea slug Архивировано 18 сентября 2011 года.. Retrieved March 18, 2009, from.
- Rosenberg, G. Elysia chlorotica Gould, 1870. Malacolog 4.1.1: A Database of Western Atlantic Marine Mollusca (2009). Дата обращения: 5 апреля 2010. Архивировано 5 мая 2012 года.
- 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.
- Rumpho M. E., Worful J. M., Lee J., et al. Horizontal gene transfer of the algal nuclear gene psbO to the photosynthetic sea slug Elysia chlorotica (англ.) // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. : journal. — 2008. — November (vol. 105, no. 46). — P. 17867—17871. — doi:10.1073/pnas.0804968105. — PMID 19004808.
- Pierce S. K. et al. // Biol. Bull. — 1999. — Vol. 197, no 1. — P. 1—6.
Литература
- Несис К. Н. Морская улитка в роли растения // Природа. — 2002. — № 2.