Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Badacze z Uniwersytetu Maine rozwikłali zagadkę ślimaka zdolnego do... przeprowadzania fotosyntezy. Okazuje się, że jego niezwykłe umiejętności są możliwe dzięki wyrafinowanej "kradzieży".

Niezwykły mięczak, żyjący u wschodniego wybrzeża Stanów Zjednoczonych, należy do gatunku Elysia chlorotica. Już kilka lat temu zaobserwowano w jego organizmie chloroplasty - elementy komórek roślinnych odpowiedzialne za przechwytywanie energii słonecznej i wytwarzanie przy jej użyciu cukrów. Dotychczas jednak pełne zrozumienie tego niezwykłego zjawiska było dla badaczy nieuchwytne.

Autorką odkrycia jest Mary Rumpho, od lat badająca to niezwykłe zwierzę. Z przeprowadzonych przez nią eksperymentów wynika, że swoją zdolność do fotosyntezy E. chlorotica zawdzięcza "kradzieży" genów występujących normalnie u alg - głównego pokarmu ślimaka.

Choć obecność chloroplastów w ciele mięczaka była bezsprzeczna, badacze nie mieli pojęcia, dlaczego jest on w stanie utrzymać je w swoim ciele przez niemal całe życie. Nie od dziś wiadomo bowiem, że własny materiał genetyczny chloroplastów koduje zaledwie około 10% białek potrzebnych do ich funkcjonowania. Pozostałe geny są ukryte w DNA jądra komórkowego alg. Od początku zadawaliśmy więc pytanie, w jaki sposób są one w stanie utrzymać się przy życiu w komórce zwierzęcej nieposiadającej tych białek, tłumaczy badaczka.

Eksperymenty przeprowadzone przez naukowców z Uniwersytetu Maine potwierdziły, że materiał genetyczny chloroplastów wyizolowanych z komórek E. chlorotica nie zawiera genów umożliwiających im długotrwałe przeżycie poza macierzystym organizmem. Oczywistym (choć jednocześnie niezwykle zaskakującym) było więc, że brakujące geny muszą pochodzić z genomu samego ślimaka. Rzeczywiście, badanie sekwencji DNA mięczaka potwierdziło to przypuszczenie.

Nie wiemy, jak to możliwe, i możemy jedynie snuć przypuszczenia, tłumaczy Rumpho. 

Badacze zaproponowali dwie hipotezy mogące wyjaśniać tę zagadkę. Pierwsza z nich mówi o przechwyceniu genów alg razem z pochłanianymi komórkami. Zgodnie z nią, z niewiadomych przyczyn pokaźne fragmenty materiału genetycznego mogły zostać wbudowane do genomu E. chlorotica. Konkurencyjna teoria mówi o niezidentyfikowanym wirusie, który mógł przenieść sekwencje DNA z komórek jednego gatunku do drugiego. 

Co ciekawe, geny alg znaleziono także w komórkach rozrodczych ślimaka. Oznacza to, że DNA kodujące "egzotyczne" dla niego białka jest przekazywane kolejnym pokoleniom

E. chlorotica nie jest pierwszym odkrytym zwierzęciem wykorzystującym zdolność innych organizmów do fotosyntezy na swoją korzyść. Wyjątkowość odkrycia polega jednak na tym, że w przypadku tego organizmu dochodzi do wbudowania chloroplastów do własnych komórek i utrzymania ich w tym miejscu przez niemal cały czas trwania jego życia. Wszelkie inne zwierzęta osiągały ten sam efekt wyłącznie dzięki pochłanianiu na krótki czas całych komórek roślinnych.

O swoim odkryciu badacze z Uniwersytetu Maine informują na łamach czasopisma Proceedings of the National Academy of Sciences.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Zagadkowa historia - przy małej powierzchni ciała ślimaka zysk energetyczny z fotosyntezy jest praktycznie żaden. Może faktycznie nie mamy do czynienia z adaptacją, lecz z chorobą?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Badacze zaproponowali dwie hipotezy mogące wyjaśniać tę zagadkę. Pierwsza z nich mówi o przechwyceniu genów alg razem z pochłanianymi komórkami. Zgodnie z nią, z niewiadomych przyczyn pokaźne fragmenty materiału genetycznego mogły zostać wbudowane do genomu E. chlorotica

 

Nie tylko ślimaki tak robią.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Zagadkowa historia - przy małej powierzchni ciała ślimaka zysk energetyczny z fotosyntezy jest praktycznie żaden. Może faktycznie nie mamy do czynienia z adaptacją, lecz z chorobą?

Ciekawe byłoby badanie, w którym część ślimaków zostałaby pozbawiona możliwości pochłaniania zdolnych do replikacji chloroplastów, np. dzięki uprzedniemu napromienieniu alg promieniami UV. Takie doświadczenie mogłoby w łatwy sposób pomóc uzyskać odpowiedź na Twoje pytanie.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Tylko czy przy tak wnikliwych badaniach tego żyjątka nie udałoby się do tej pory znaleźć jakichś wirusów, bądź bakterii które by były odpowiedzialne za tą "chorobę" ?

Share this post


Link to post
Share on other sites

A jaką masz gwarancję, że wirus nie powstał 100 mln lat temu i do dziś nie wyginął? Przecież istnieje taka możliwość.

Share this post


Link to post
Share on other sites

A jaką masz gwarancję, że wirus nie powstał 100 mln lat temu i do dziś nie wyginął? Przecież istnieje taka możliwość.

Czy w takim wypadku ślimaki zachowałyby cechy nabyte niejako z winy tego wirusa ? Pytam szczerze, bo jak wiesz wcale się na tym nie znam :D

Share this post


Link to post
Share on other sites

Oczywiście, że mogłyby. Jeżeli wirus miał zdolność przeniesienia tego brakującego genu na stałe, to nawet jeśli sam wirus zginie, przeniesiony gen pozostanie w genomie ślimaga. Oczywiście spekuluję teraz, ale chodzi mi o to, że brak odkrycia wirusa nie musi oznaczać, że nigdy on nie istniał :D Po prostu być może nigdy się tego nie dowiemy :)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.


×
×
  • Create New...