Elysia chlorotica

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 4. září 2022; kontroly vyžadují 2 úpravy .
Elysia chlorotica
vědecká klasifikace
Doména:eukaryotaKrálovství:ZvířataPodříše:EumetazoiŽádná hodnost:Oboustranně symetrickéŽádná hodnost:protostomyŽádná hodnost:SpirálaTyp:měkkýšiTřída:plžiPodtřída:HeterobranchieInfratřída:Euthyneurasuperobjednávka:Sac-lingválníRodina:PlakobranchidaeRod:ElysiaPohled:Elysia chlorotica
Mezinárodní vědecký název
Elysia chlorotica Gould , 1870

Elysia chlorotica  (lat.)  je druh malých mořských plžů z čeledi Plakobranchidae z podtřídy Heterobranchia [1] . Toto je první zvíře známé vědcůmprovádět proces fotosyntézy nezávisle, jako rostliny , bez použití symbiotických řas. Protože nemá vlastní chloroplasty , za účelem provádění fotosyntézy integruje do svých buněk chloroplasty mořské řasy Vaucheria litorea , které požírá. Genom měkkýšů kóduje některé proteiny , které chloroplasty potřebují pro fotosyntézu.

Popis

Dospělí jedinci Elysia chlorotica mají obvykle jasně zelenou barvu kvůli přítomnosti řasy Vaucheria litorea v chloroplastových buňkách . Někdy se vyskytují živočichové načervenalých nebo šedavých odstínů, předpokládá se, že to závisí na množství chlorofylu v buňkách [2] . Mláďata, která ještě nekonzumovala řasy, jsou kvůli absenci chloroplastů hnědá s červenými skvrnami [3] . Měkkýši mají velká plášťovitá boční parapodia, která se mohou skládat kolem jejich těl. Na délku někdy dosahují 60 mm, ale jejich průměrná velikost je 20-30 mm [3] .

Distribuce

Elysia chlorotica se vyskytuje podél atlantického pobřeží Spojených států a Kanady [4] .

Ekologie

Žije ve slaných močálech , stojatých vodách a mělkých zátokách v hloubce až 0,5 metru [4] .

Jídlo

Elysia chlorotica se živí řasou Vaucheria litorea . Svojí radulou prorazí buněčnou membránu a vysaje její obsah. Měkkýš stráví téměř celý obsah buňky , ale chloroplasty řas zůstávají nedotčeny, jsou asimilovány vlastními elizními buňkami a integrovány do nich jako funkční organela. Hromadění chloroplastů začíná ihned po metamorfóze larvy (živící se fytoplanktonem) v dospělce, kdy přechází na potravu řasami [5] . Mladí měkkýši jsou hnědí s červenými skvrnami, krmení řasami je zbarvuje do zelena - to je způsobeno postupným rozšiřováním chloroplastů velmi rozvětveným trávicím systémem . Zpočátku se mladí měkkýši nepřetržitě živí řasami, aby udrželi jejich chloroplasty na správné úrovni, ale postupem času se chloroplasty hromadí, což umožňuje zvířeti zůstat zelené, aniž by žralo Vaucheria litorea .

Předpokládá se, že chloroplasty získané Elysia chlorotica provádějí fotosyntézu, která umožňuje v období, kdy řasy nejsou dostupné, žít po mnoho měsíců na úkor glukózy získané v důsledku fotosyntézy. U blízce příbuzných druhů Plakobranchus ocellatus a Elysia timida , které mají rovněž kleptoplastidy, se však ukázalo, že jejich přežití v nepřítomnosti potravy nezávisí na přítomnosti světla nezbytného pro autotrofní výživu [6] [7] [8] .

Chloroplasty v buňkách měkkýšů jsou životaschopné a fungují devět až deset měsíců. [9] Ale chloroplastová DNA kóduje pouze 10 % proteinů, které potřebují. V rostlinách jsou chloroplasty intracelulární organely  ; mnoho proteinů se získává z cytoplazmy buňky; tyto proteiny jsou kódovány jaderným genomem rostlinné buňky. Vznikla hypotéza , že genom Elysia chlorotica musí mít také geny , které zajišťují fotosyntézu. [9] V genomu měkkýšů byl nalezen gen homologní k jadernému genu řasy psbO kódující protein fotosystému II . Bylo navrženo, že tento gen získal jako výsledek horizontálního přenosu genů . [9] Je možné, že jaderný genom Elysia chlorotica obsahuje také další geny kódující proteiny podílející se na fotosyntéze. Reanalýza aktivní exprese těchto genů u E. chlorotica a příbuzných druhů však neodhalila [10] [11] . Přesný mechanismus udržování životaschopnosti kleptoplastů těmito měkkýši, stejně jako funkce této adaptace, tedy zůstávají neznámé.

Reprodukce

Dospělí Elysia chlorotica jsou synchronní hermafroditi  – každé pohlavně zralé zvíře produkuje jak spermie , tak vajíčka . Samooplození není u tohoto druhu běžné a obvykle dochází ke křížení . Poté, co jsou vajíčka oplodněna , měkkýš je slepí do dlouhých vláken. [3]

Životní cyklus Elysia chlorotica trvá 9-10 měsíců a všichni dospělí umírají ročně a synchronně po ovipozici. Vědci zjistili, že tento „ fenomén programované smrti “ je způsoben činností viru žijícího v buňkách měkkýšů [12] .

Poznámky

  1. ↑ Elysia  chlorotica  na MolluscaBase . (Přístup: 18. října 2021) .
  2. ↑ Rudman WB (2005). Elysia chlorotica Gould, 1870. [V] Fórum mořských slimáků. Australské muzeum, Sydney.
  3. ↑ 1 2 3 Rumpho-Kennedy ME, Tyler M., Dastoor FP, Worful J., Kozlowski R. a Tyler M. (2006). Symbio: pohled do života mořského slimáka na solární pohon Archivováno z originálu 18. září 2011. . Získáno 18. března 2009 z.
  4. ↑ 1 2 Rosenberg, G. Elysia chlorotica Gould, 1870 . Malacolog 4.1.1: Databáze západoatlantických mořských měkkýšů (2009). Získáno 5. dubna 2010. Archivováno z originálu 5. května 2012.
  5. ↑ Mujer CV, Andrews DL, Manhart JR, Pierce SK, Rumpho ME (1996). Chloroplastové geny jsou exprimovány během intracelulární symbiotické asociace plastidů Vaucheria litorea s mořským slimákem Elysia chlorotica . Cell Biology 93 : 12333-12338.
  6. ↑ Gregor Christa, Verena Zimorski, Christian Woehle, Aloysius GM Tielens, Heike Wägele. Mořští slimáci s plastidem fixují CO2 na světle, ale k přežití nevyžadují fotosyntézu  // ​​Sborník. Biologické vědy. — 2014-01-07. - T. 281 , č.p. 1774 . - S. 20132493 . — ISSN 1471-2954 . - doi : 10.1098/rspb.2013.2493 .
  7. ↑ Gregor Christa, Jan de Vries, Peter Jahns, Sven B. Gould. Vypnutí fotosyntézy: Temná stránka sacoglossových slimáků  // Komunikativní a integrativní biologie. — 2014-01-01. - T. 7 , ne. 1 . — S. e28029 . — ISSN 1942-0889 . doi : 10.4161 / cib.28029 .
  8. ↑ Slimáci na solární pohon nejsou na solární pohon  . Věda (19. listopadu 2013). Staženo: 24. října 2022.
  9. ↑ 1 2 3 Rumpho ME, Worful JM, Lee J., et al. Horizontální genový přenos jaderného genu řasy psbO do fotosyntetického mořského slimáka Elysia chlorotica  (anglicky)  // Proc. Natl. Akad. sci. USA: deník. - 2008. - Listopad ( roč. 105 , č. 46 ). - S. 17867-17871 . - doi : 10.1073/pnas.0804968105 . — PMID 19004808 . Archivováno z originálu 24. září 2015.
  10. ↑ Heike Wägele, Oliver Deusch, Katharina Händeler, Rainer Martin, Valerie Schmitt. Transkriptomický důkaz, že dlouhověkost získaných plastidů u fotosyntetických slimáků Elysia timida a Plakobranchus ocellatus neznamená laterální přenos jaderných genů řas  // Molekulární biologie a evoluce. — 2011-01. - T. 28 , č.p. 1 . — S. 699–706 . — ISSN 1537-1719 . - doi : 10,1093/molbev/msq239 .
  11. ↑ Debashish Bhattacharya, Karen N. Pelletreau, Dana C. Price, Kara E. Sarver, Mary E. Rumpho. Analýza genomu DNA vajíček Elysia chlorotica neposkytuje žádný důkaz pro horizontální přenos genů do zárodečné linie tohoto kleptoplastického měkkýše  // Molekulární biologie a evoluce. — 2013-08. - T. 30 , č. 8 . — S. 1843–1852 . — ISSN 1537-1719 . - doi : 10.1093/molbev/mst084 .
  12. ↑ Pierce SK a kol. // Biol. Býk. - 1999. - Sv. 197, č. 1. - S. 1-6.

Literatura

Odkazy