Elysia chlorotica

Elysia chlorotica
Научная классификация
промежуточные ранги Домен:  Эукариоты Царство:  Животные Подцарство:  Эуметазои Без ранга:  Двусторонне-симметричные Без ранга:  Первичноротые Надтип:  Спиральные Тип:  Моллюски Класс:  Брюхоногие Подкласс:  Heterobranchia Инфракласс:  Заднежаберные Клада:  Sacoglossa Семейство:  Elysiidae Род:  Elysia Вид:  Elysia chlorotica
Международное научное название
Elysia chlorotica Gould
Систематика на Викивидах Изображения на Викискладе ITIS   77940

Elysia chlorotica — вид небольших морских слизней, относящийся к морским брюхоногим моллюскам. Это первое известное учёным животное, способное, подобно растениям, осуществлять процесс фотосинтеза. Своих хлоропластов у него нет, поэтому для осуществления фотосинтеза он использует хлоропласты морской водоросли Vaucheria litorea, которую употребляет в пищу. Геном слизня кодирует некоторые белки, необходимые хлоропластам для фотосинтеза.

Описание

Взрослые особи Elysia chlorotica обычно имеют ярко-зелёную окраску благодаря присутствию в клетках хлоропластов водоросли Vaucheria litorea. Иногда встречаются морские слизни красноватых или сероватых оттенков, полагают, что это зависит от количества хлорофилла в клетках^[1]. Молодые особи, которые ещё не употребляли водоросли, имеют коричневую с красными пятнами окраску из-за отсутствия хлоропластов^[2]. Морские слизни имеют большие боковые параподии, напоминающие мантию, которые могут сворачивать, окружая ими своё тело. В длину порой достигают 60 мм, но средний их размер составляет 20–30 мм^[2].

Распространение

Elysia chlorotica встречается вдоль атлантического побережья США и Канады^[3].

Экология

Морской слизень обитает в солёных болотах, заводях и мелководных бухтах на глубине до 0,5 метра^[3].

Питание

Слизень Elysia chlorotica питается водорослями Vaucheria litorea. Он прокалывает оболочку клетки своей радулой и высасывает её содержимое. Почти всё содержимое клетки слизень переваривает, но вот хлоропласты водоросли оставляет нетронутыми, ассимилируя их в собственные клетки. Накопление слизнем хлоропластов начинается сразу после метаморфоза личинки во взрослую особь, когда он переходит на питание водорослями^[4]. Молодые слизни имеют коричневую окраску с красными пятнами, питание водорослями окрашивает их в зелёный цвет — это вызвано постепенным распределением хлоропластов по очень разветвлённому пищеварительному тракту. Сначала молодые слизни непрерывно питаются водорослями, но со временем хлоропласты накапливаются, позволяя слизню оставаться зелёным и без употребления в пищу Vaucheria litorea. Более того, включается процесс фотосинтеза, и слизень переходит на «растительный» образ жизни, подпитываясь солнечной энергией. Если моллюск долгое время находится в темноте, то хлоропласты погибают, и моллюск снова переходит к гетеротрофному питанию, пополняя запасы хлоропластов.

Ассимилированные Elysia chlorotica хлоропласты осуществляют фотосинтез, что позволяет слизню — в период, когда водоросли недоступны, — многие месяцы жить за счёт глюкозы, полученной в результате фотосинтеза.

Хлоропласты в клетках слизня жизнеспособны и функционируют девять–десять месяцев.^[5] Но ДНК хлоропластов кодирует только 10 % необходимых им белков. В растениях хлоропласты — внутриклеточные органеллы — многие белки получают из цитоплазмы клетки, эти белки кодируются ядерным геномом клетки растения. Возникла гипотеза, что геном Elysia chlorotica тоже должен обладать генами, обеспечивающими фотосинтез.^[5] В геноме слизня был обнаружен ген, гомологичный ядерному гену водорослей psbO, кодирующий белок фотосистемы II. Было сделано предположение, что этот ген получен слизнем в результате горизонтального переноса генов.^[5] Возможно, ядерный геном Elysia chlorotica содержит и другие гены, кодирующие белки, принимающие участие в фотосинтезе.

Размножение

Взрослые особи Elysia chlorotica являются синхронными гермафродитами — каждое половозрелое животное производит и сперматозоиды и яйцеклетки. Самооплодотворение не распространено у этого вида, обычно происходит перекрёстное спаривание. После того, как яйцеклетки оплодотворены, морской слизень склеивает их в длинные нити.^[2]

Жизненный цикл морского слизня длится девять–десять месяцев, и все взрослые особи погибают ежегодно и синхронно после откладывания яиц. Учёные установили, что этот «феномен запрограммированной смерти» обусловлен деятельностью живущего в клетках Elysia chlorotica вируса.^[6]

Примечания

1. ↑ Rudman, W. B. (2005). Elysia chlorotica Gould, 1870. [In] Sea Slug Forum. Australian Museum, Sydney.
2. ↑ ^{1 2 3} Rumpho-Kennedy, M. E., Tyler, M., Dastoor, F. P., Worful, J., Kozlowski, R., & Tyler, M. (2006). Symbio: a look into the life of a solar-powered sea slug. Retrieved March 18, 2009, from.
3. ↑ ^{1 2} Rosenberg, G. Malacolog 4.1.1: A Database of Western Atlantic Marine Mollusca. Elysia chlorotica Gould, 1870' (2009). Архивировано из первоисточника 6 мая 2012. Проверено 5 апреля 2010.
4. ↑ Mujer, C. V., Andrews, D. L., Manhart, J. R., Pierce, S. K., & Rumpho, M. E. (1996). Chloroplast genes are expressed during intracellular symbiotic association of Vaucheria litorea plastids with the sea slug Elysia chlorotica. Cell Biology, 93, 12333—12338.
5. ↑ ^{1 2 3} Rumpho ME, Worful JM, Lee J, et al. (November 2008). «Horizontal gene transfer of the algal nuclear gene psbO to the photosynthetic sea slug Elysia chlorotica». Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 105 (46): 17867—17871. DOI:10.1073/pnas.0804968105. PMID 19004808. Проверено 2008-11-24.
6. ↑ Pierce S. K. et al. // Biol. Bull. (1999) V. 197. № 1. P. 1—6.

Литература

• К. Н. Несис, Морская улитка в роли растения // Природа, 2 (2002)

Ссылки

• Животные-растения: морские слизни сами производят хлорофилл
• Морской слизень Elysia chlorotica работает на солнечной энергии
• Elysia chlorotica по данным объединённой таксономической информационной службы (ITIS)