Lako je biti zelen kad si morski puž koji je „ukrao“ dovoljno gena da postane prva životinja koja može proizvoditi klorofil kao biljka.
Puž imenom Elysia chlorotica u obliku je lista i ima određenu reputaciju unikata koja proizlazi iz ponašanja puža da otima fotosintetske organele i neke gene od algi. Sad se pokazalo da je puž nakupio dovoljno genetskog materijala da pokrene kemijske procese biljaka u tijelu životinje, kaže Sidney K. Pierce sa Sveučilišta South Florida u Tampi.
Ovi puževi mogu proizvesti klorofil, zeleni pigment biljaka koji lovi energiju sunčeve svjetlosti, izvijestio je Pierce na skupu Društva za integrativnu i komparativnu biologiju (eng. Society for Integrative and Comparative Biology) u siječnju ove godine. Koristio je radioaktivni čitač da dokaže da pužev samii proizvode pigment klorofil te da se ne oslanjaju na rezerve klorofila koje su unijeli u tijelo hraneći se algama.
„Ovo bi mogao biti spoj biljke i životinje – to je prilično cool,“ izjavio je zoolog John Zardus, stručnjak za beskičmenjake. Mikrobi lako mijenjaju gene, no Zardus se ne može sjetiti niti jednog prirodnog primjera protoka gena kod višestaničnih bića.
Pierce naglašava da ovaj zeleni puž znatno natkriljuje životinje poput koralja koji su domaćini živim mikrobima koji onda dijele blagodati fotosinteze s koraljem. Većina tih domaćina ugura cijele stanice mikroba u pukotine ili džepove između svojih stanica. Međutim, Pierceov puž uzima samo dijelove stanica od algi kojima se hrani; male, zelene, fotosintetske organele zvane kloroplaste. Puževo jako razgranato crijevo „proždre“ te ukradene čestice i čuva ih unutar puževih stanica.
Postoje još neki puževi koji proždiru kloroplaste, ali E. chlorotica jedini održava organele u radnom stanju kroz cijeli svoj životni vijek – oko godinu dana. Puž spremno isisava iznutrice iz vlakana algi kad god može doći do njih, ali broj obroka nije presudan. Znanstvenici su dokazali da kad jednom mladi puž usisa prve kloroplaste iz jedne od svojih najdražih vrsti algi – Vaucheria, više ne treba ponovo jesti do kraja života. Samo se treba sunčati.
Ali kloroplastima treba stalan dotok klorofila i ostalih spojeva koje koriste kod fotosinteze. Kod svojih prvotnih stanica, stanica algi, kloroplast je ovisio o staničnoj jezgri alge koja ga je opskrbljivala svježim „namirnicama“. Kako bi funkcionirali toliko dugo u progonstvu, kloroplasti su možda sa sobom uzeli zalihu „namirnica“ kad su ostavili algu.
Prethodne pretpostavke ističu da kloroplasti u pužu nisu jedino što puž uzima od algi. Pierce i kolege su 2007. godine ustanovili da su pojedini geni vezani za fotosintezu u puževima direktno uzeti od algi. Čak i puževi koji se nikad nisu susreli s algama nose fotosintetske gene alge.
Na skupu, Pierce je opisao pronalazak gena algi u genomu puža uz pomoć enzima koji su odgovorni za proces sinteze klorofila. Nastanak cijelog spoja zahtijeva oko 16 enzima i suradnju mnogih sastojaka stanice. Kako bi vidjeli može li puž sam proizvoditi klorofil kako bi opskrbio kloroplaste, Pierce i kolege izvršili su eksperiment na pužu. Prestali su hraniti puža više od 5 mjeseci. Puž je potom prestao izbacivati bilo kakvu vrstu izmeta. No, svejedno je još uvijek sadržavao kloroplaste uzete od alge, iako je svaki drugi dio alge već odavno bio probavljen.
Nakon što su pužu dali aminokiselinu na bazi radioaktivnog ugljika, Pierce i kolege su poistovjetili radioaktivni proizvod s klorofilom. Radioaktivno označeni spoj pojavio se nakon puževog sunčanja, ali ne i nakon puževog boravka u mraku. Detaljno istraživanje bit će objavljeno u časopisu Symbiosis.
Zardus, koji kaže da iz principa želi zadržati zdrav skepticizam, volio bi saznati više o načinu na koji je tim kontrolirao kontaminaciju algama. „Mogućnost posuđene fotosinteze je zaista zanimljiva“, nastavlja Zardus. Miješanjem genoma algi i životinja sigurno bi se moglo zakomplicirati praćenje povijesti evolucije.
„Bizarno“, izjavio je biolog Gary Martin, stručnjak za rakove. „Evolucijski skokovi mogu biti kreativniji nego što se ikad zamišljalo.“
Izvor: Wired
