Как морские слизни сохраняют способность к фотосинтезу
Учёные выяснили новые детали о взаимосвязи морского слизня Elysia timida и хлоропластов, которые животные получают из поедаемых водорослей Acetabularia acetabulum. Это позволяет слизням осуществлять фотосинтез подобно растениям.
Исследование, первоначально размещённое на bioRxiv и опубликованное в eLife, углубляет понимание этого уникального симбиоза и фотосинтезирующих животных в целом.
Elysia timida обитает на мелководье Средиземного моря. Хлоропласты из водорослей, которыми питаются слизни, попадают в клетки их пищеварительного тракта и долгое время остаются функциональными.
Ключевой вопрос: свет необходим для фотосинтеза, но одновременно повреждает хлоропласты. Как слизни защищают их?
Учёные использовали методы, включая измерение флуоресценции хлорофилла, чтобы сравнить фотосинтез у культуры слизней и водорослей-доноров, выращенных в лаборатории. Результаты показали, что внутри слизня внутренняя среда хлоропластов меняется так, что снижает световое повреждение.
Были выявлены три механизма защиты:
- При воздействии света хлоропласты слизня включают механизм эффективного преобразования световой энергии в тепло.
- Хлоропласты поддерживают цепь переноса электронов фотосинтеза в нейтральном, окисленном состоянии.
- Эта цепь позволяет хлоропластам осуществлять фотосинтез, используя безопасные «стоки» для избыточных электронов, такие как флаводиироновые белки.
Эти фотозащитные механизмы, вероятно, способствуют долгосрочной функциональности хлоропластов внутри морских слизней. Дальнейшие исследования будут направлены на изучение того, как внутренние свойства хлоропластов влияют на их срок жизни внутри E. timida и других видов слизней.