Если бы вам сказали, что есть существо, способное красть органы у других организмов, а затем плавно интегрировать их в свое тело, вы бы сразу подумали о фильме ужасов категории B. Однако природа воплотила эту тревожную фантазию в виде маленькой миролюбивой морской улитки. Там элизия хлоротическая Это не обычная улитка: этот моллюск длиной всего пять сантиметров развил способность, которая бросает вызов всем границам между царством животных и растений. Который?
В молодом возрасте это маленькое морское существо питается бурыми водорослями, называемыми Прибрежные ваучерии, но вместо того, чтобы просто переварить его, он делает нечто необычное: он крадет миллионы пластид (клеточных органелл, которые функционируют как крошечные солнечные батареи) и хранит их в клетках своего кишечника, буквально превращаясь в гибрид животного и растительного происхождения.
Солнечный вор
Невероятно, но эта улитка довела до совершенства искусство биологического воровства. Это, надо сказать, элизия хлоротическая Он тщательно выбирал свою жертву: водоросли Прибрежные ваучерии У него нет стенок между соседними клетками, по сути это длинная трубка, заполненная ядрами и пластидами. Когда улитка проделывает отверстие во внешней стенке клетки, она может высосать все ее содержимое и собрать все водорослевые пластиды за один раз. Идеальное ограбление, спланированное эволюцией на протяжении миллионов лет.
Это выдающееся достижение, поскольку для животного весьма необычно вести себя как растение и выживать исключительно за счет фотосинтеза.
Это слова Дебашиш Бхаттачарья, старший автор исследования (что я ссылаюсь на вас здесь) и профессор кафедры биохимии и микробиологии в Университет Рутгерс-Нью-Брансуик.
Идея о том, что животное может буквально «стать зеленым» и выживать при свете, как растение, бросает вызов нашим самым базовым представлениям о разделении биологических царств.
Элизия Хлоротика, помимо простого хранения
Вы можете задаться вопросом, не хранит ли улитка эти пластиды в качестве запаса пищи, подобно тому, как верблюды делают со своими жировыми горбами. Но исследование, опубликованное в журнале Молекулярная биология и эволюция доказывает, что это не так. Улитка активно сохраняет эти украденные пластиды, защищая их от переваривания и активируя собственные гены для использования продуктов фотосинтеза водорослей.
Самое удивительное, что, хотя пластиды выживают, захваченные вместе с ними ядра водорослей долго не сохраняются. И вот здесь-то и кроется настоящая загадка.: Ученые до сих пор не понимают, как Элизия Хлоротика поддерживать функционирование пластид в течение месяцев без ядер, которые обычно контролируют их функцию.
На пути к вечной зеленой энергетике
Что делает элизия хлоротическая настолько интересна не только ее своеобразная биология, но и потенциальное применение в области искусственный фотосинтез. Более широкий смысл революционен: Если бы мы могли понять, как улитка поддерживает функционирование этих изолированных пластид, мы теоретически могли бы эксплуатировать изолированные пластиды вечно. как «зеленые машины» для создания биопродуктов или энергии.
Исследование, проведенное группой ученых из Rutgers совместно с коллегами из университетов Квинсленда, Мэна и Коннектикута открывает захватывающие сценарии. Современная парадигма заключается в том, что для производства зеленой энергии нам необходимо, чтобы все растение или водоросль обеспечивали работу фотосинтетической органеллы. Но эта улитка показывает нам, что так быть не должно.
Глядя на это маленькое зеленое существо, мирно плавающее в холодных водах Атлантики, я не могу не думать о том, что порой самые инновационные решения наших энергетических проблем уже могут быть где-то там, спрятанные на виду, в изобретательности естественной эволюции. Вопрос лишь в том, как научиться смотреть на свет (так сказать) другими глазами.
