Морські слимаки вкрали у водоростей хлоропласти для забезпечення себе їжею

Морські слимаки з заходу Атлантики вкрали у спожитих ними водоростей хлоропласти — частини клітин, або органели, які перетворюють вуглекислий газ і воду на поживні речовини для рослин. Хоча науковці й раніше знали про використання ними хлоропластів, тепер вони підтвердили також те, що слимаки підтримують хлоропласти в активному стані, щоб ті забезпечували їх їжею. Вивчення такого симбіозу може пояснити, як рослини отримали хлоропласти, а всі живі істоти — мітохондрії, адже джерелом обох цих органел вважають бактерії. Дослідження опублікували в журналі Cell.

Салатний морський слимак, який використовує хлоропласти водоростей для отримання енергії. Thudfinger / Wikimedia Commons

Як слимаки використали органели рослин?

Науковці досліджували в салатного морського слимака (Elysia crispata) здатність до тваринного фотосинтезу, тобто перетворення води й вуглекислого газу на вуглеводи з використанням енергії світла. Вони з’ясували, що після споживання водоростей ці тварини відділяють з їхніх клітин хлоропласти та поміщають в спеціальні органели, які науковці назвали клептосомами. У цих органелах наявні чутливі до енергії канали, які допомагають підтримувати роботу хлоропластів: на це вказала наявність у хлоропластах як власних білків, так і білків слимаків.

Дослідники також виявили, що клептосоми рухаються з травної системи слимаків до їхньої спини, щоб отримувати більше необхідного для фотосинтезу світла. А коли слимаки голодували та не могли підтримувати роботу хлоропластів, то просто їх розщеплювали. З цього науковці зробили висновок, що хлоропласти в організмі слимаків виконують декілька функцій. Крім надання їм ресурсів у сприятливих умовах, хлоропласти є джерелом їжі, а також можуть слугувати для відлякування хижаків неприємним смаком.

Які тварини здатні до фотосинтезу

🐚 Фотосинтез допомагає живитися й двостулковим молюскам, щоправда, для цього вони поселили під своєю черепашкою водорості та створили для проходження світла віконця з природного оптоволокна.

🧪 Відтворити те, як рослини вперше отримали хлоропласти, спробували біохіміки: для цього вони об’єднали в нову форму життя ціанобактерії та дріжджі.

🐹 Хоча хом’яки далекі від здатних поглинати водорості слимаків, саме їхні клітини науковці використали для того, щоб навчити фотосинтезу. Для цього їм ввели хлоропласти з бурих водоростей, які прожили два дні.

📖 А про те, як фотосинтез може відбуватися навіть у темряві полярної ночі, ми розповідали в матеріалі «Ті, що живуть світлом у пітьмі».