Elysia chlorotica

(a) en definert tubule av digestive diverticula som strekker seg inn i parapodial regionen av dyret (pil). Fordøyelsessystemet består av tett pakket rør som grener gjennom dyrets kropp. Hver tubule består av et lag av enkeltceller som inneholder dyreorganeller og mange algeplastider. Dette cellelaget omgir lumen. (B) Forstørret bilde Av epidermis Av E. chlorotica som viser tett pakkede plastider. Dyrene er lysegrå i farge uten deres bosatt plastider, noe som bidrar til klorofyll for å gjøre havsneglene lyse grønne.

Elysia chlorotica feeds på fjæra alga Vaucheria litorea. Den punkterer algecelleveggen med radula, holder deretter algestrengen fast i munnen og suger ut innholdet som fra et strå. I stedet for å fordøye hele celleinnholdet, eller passere innholdet gjennom tarmen uskadd, beholder det bare kloroplastene, ved å lagre dem i sitt omfattende fordøyelsessystem. Det tar deretter opp levende kloroplaster i sine egne tarmceller som organeller og opprettholder dem levende og funksjonelle i mange måneder. Oppkjøpet av kloroplaster begynner umiddelbart etter metamorfose fra veliger-scenen når juvenile sjøsnegler begynner Å mate På Vaucheria litorea-cellene. Juvenile snegler er brune med røde pigmentflekker før de beiter på alger, og da blir de grønne. Dette skyldes fordelingen av kloroplastene gjennom den omfattende forgrenede tarmen. Først må sluggen kontinuerlig mate på alger for å beholde kloroplastene, men over tid blir kloroplastene mer stabilt innlemmet i tarmens celler, slik at sluggen kan forbli grønn uten ytterligere tilførsel. Noen Elysia chlorotica snegler har selv vært kjent for å kunne bruke fotosyntese i opptil et år etter bare noen få feedings.

algenes kloroplaster inkorporeres i cellen gjennom prosessen med fagocytose der cellene i sjøsluggen sluker algenes celler og gjør kloroplastene til en del av sitt eget cellulære innhold. Inkorporeringen av kloroplaster i Cellene I Elysia chlorotica gjør at sluggen kan fange energi direkte fra lys, som de fleste planter gjør, gjennom prosessen med fotosyntese. E. chlorotica kan, i tidsperioder hvor alger ikke er lett tilgjengelig som matforsyning, overleve i flere måneder. Det var en gang antatt at denne overlevelsen var avhengig av sukkerene produsert gjennom fotosyntese utført av kloroplastene, og det har blitt funnet at kloroplastene kan overleve og fungere i opptil ni eller til og med ti måneder.

men videre studier på flere lignende arter viste at disse sjøsneglene gjør det like bra når de er fratatt lys. Sven Gould fra Heinrich-Heine University I D ④sseldorf og hans kolleger viste at selv når fotosyntese ble blokkert, kunne sneglene overleve uten mat i lang tid, og syntes å gå like bra som matberøvede snegler utsatt for lys. De sultet seks prøver Av p. ocellatus i 55 dager, holdt to i mørket, behandlet to med kjemikalier som hemmet fotosyntese, og ga to med passende lys. Alle overlevde og alle mistet vekt på omtrent samme hastighet. Forfatterne nektet også mat til seks eksemplarer Av e. timida og holdt dem i fullstendig mørke i 88 dager-og alle overlevde —

I en annen studie ble Det vist At E. chlorotica definitivt har en måte å støtte overlevelsen av deres kloroplaster. Etter åtte måneders periode, til tross For At Elysia chlorotica var mindre grønn og mer gulaktig i fargen, de fleste av kloroplaster i snegler syntes å ha forblitt intakt og samtidig opprettholde sin fine struktur. Ved å bruke mindre energi på aktiviteter som å finne mat, kan sneglene investere denne dyrebare energien i andre viktige aktiviteter.Selv Om Elysia chlorotica ikke klarer å syntetisere sine egne kloroplaster, indikerer evnen til å opprettholde kloroplastene i en funksjonell tilstand At Elysia chlorotica kan ha fotosyntesebærende gener innenfor sitt eget nukleare genom, muligens oppnådd gjennom horisontal genoverføring. Siden kloroplast DNA alene koder for bare 10% av proteinene som kreves for riktig fotosyntese, undersøkte forskerne Elysia chlorotica-genomet for potensielle gener som kunne støtte kloroplastoverlevelse og fotosyntese. Forskerne fant et vitalt alggen, psbO (et nukleært gen som koder for et manganstabiliserende protein i fotosystem II-komplekset) i sea slugs DNA, identisk med algeversjonen. De konkluderte med at genet var sannsynlig å ha blitt ervervet gjennom horisontal genoverføring, som det var allerede til stede I egg og kjønn celler Av Elysia chlorotica. Det er på grunn av denne evnen til å utnytte horisontal genoverføring at kloroplastene kan brukes så effektivt som de har vært. Hvis en organisme ikke inkorporerte kloroplastene og tilsvarende gener i sine egne celler og genom, ville algecellene bli matet oftere på grunn av mangel på effektivitet ved bruk og bevaring av kloroplastene. Dette fører igjen til bevaring av energi, som nevnt tidligere, slik at sneglene kan fokusere på viktige aktiviteter som parring og unngå predasjon.

Nyere analyser var imidlertid ikke i stand til å identifisere aktivt uttrykte algekjernegener i Elysia cholorotica, Eller i lignende arter Elysia timida og Plakobranchus ocellatus.Disse resultatene svekker støtten til den horisontale genoverføringshypotesen. En 2014-rapport som bruker fluorescerende in situ hybridisering (FISH) for å lokalisere et algekjernegen, prk, fant bevis på horisontal genoverføring. Imidlertid har disse resultatene siden blitt stilt spørsmål, DA FISKEANALYSE kan være villedende og ikke kan bevise horisontal genoverføring uten sammenligning Med Elysia cholorotica-genomet, som forskerne ikke klarte å gjøre.

den nøyaktige mekanismen som tillater lang levetid for kloroplaster en gang fanget Av Elysia cholorotica til tross for mangelen på aktive algekjernegener, er fortsatt ukjent. Imidlertid har noe lys blitt kastet På Elysia timida og dens algemat. Genomisk analyse Av Acetabularia acetabulum Og Vaucheria litorea, de primære matkildene Til Elysia timida, har avslørt at deres kloroplaster produserer ftsH, et annet protein som er viktig for photosystem II reparasjon. I landplanter er dette genet alltid kodet i kjernen, men er tilstede i kloroplastene til de fleste alger. En rikelig tilførsel av ftsH kan i prinsippet bidra sterkt til den observerte kleptoplastlevetiden I Elysia cholorotica og Elysia timida.

Legg igjen en kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert.