Smaragdově zelený zadožábrý měkkýš druhu Elysia chlorotica předběhl lékaře – provedl první známý genetický transfer mezi mnohobuněčnými živočichy, přisvojil si geny od řas, ukradl jim chloroplasty a s jejich pomocí provádí fotosyntézu.

Elysia Chlorotica
Kredit: Patrick Krug, Cataloging Diversity in the Sacoglossa LifeDesk, CC BY-NC 3.0

Žádné živočišné buňky chloroplasty nedisponují, živočichové proto nedokážou vyrábět kyslík ani získávat energii ze slunečního záření; jako vždy se ale najdou výjimky. Američtí vědci za využití pokročilých zobrazovacích technik dokázali, že geny řasy Vaucheria litorea jsou rovněž součástí chromozomů měkkýšů Elysia chlorotica. Díky převzaté genetické informaci dokáže tento plž vyrábět enzym zásadní pro fungování buněčných organel chloroplastů, typických právě pro rostliny a řasy.

„Kradené“ organely umožňují měkkýšovi fotosyntézu

Dvojice měkkýšů Elysia Chlorotica
Kredit: Patrick Krug, Cataloging Diversity in the Sacoglossa LifeDesk, CC BY-NC 3.0

Skutečnost, že zástupci druhu Elysia chlorotica „kradou“ kompletní chloroplasty od výše uvedených řas, začleňují je do vlastních trávicích buněk, s jejich pomocí provádějí fotosyntézu a využívají je takto k vlastní výživě, byla odbornému světu známa již od sedmdesátých let minulého století. Záhadou ale dosud zůstávalo, jak je možné, že ukradené organely vydrží v tělech plžů v provozu až devět měsíců, tedy déle, než u jejich „mateřské“ řasy. Vědci Marine Biological Laboratory nedávno prokázali, že jeden z genů, který řasy využívají pro opravy vlastních chloroplastů, se nachází rovněž v genomu Elysia chlorotica. Plži se proto mohou vesele množit a potřebný genetický materiál automaticky předávají dalším generacím.

Plži si chloroplasty sami nevyrobí

Mladí jedinci mají hnědou barvu, teprve po pozření dostatečného množství chloroplastů zezelenají a získají fotosyntetické schopnosti. V případě dočasné ztráty vlastní potravy začnou dospělci díky ukradeným a dobře ošetřovaným chloroplastům využívat k výrobě živin sluneční záření. Mezitím mají dost času na to, aby znovu vyhledali „spřátelené“ řasy a po uplynutí životnosti nepůvodních organel získali chloroplasty nové. Sami od sebe je dosud vyrobit nedokážou – ale kdo ví, třeba se to jednou naučí.

Zdroj:

• Julie A. Schwartz, Nicholas E. Curtis, and Sidney K. Pierce. FISH Labeling Reveals a Horizontally Transferred Algal (Vaucheria litorea) Nuclear Gene on a Sea Slug (Elysia chlorotica) Chromosome. Biol Bull, 2014 227:300-312
• Marine Biological Laboratory. „Sea slug has taken genes from algae it eats, allowing it to photosynthesize like a plant.“ ScienceDaily. ScienceDaily, 3 February 2015. <www.sciencedaily.com/releases/2015/02/150203155925.htm>.