根据罗格斯大学新不伦瑞克省和其他科学家进行研究。一种东北海蛞蝓吸收藻类提供的太阳能能源用于它的能源供应,这是一个了不起的成就,类似于你的身体增加一块太阳能电池板就可以不吃东西了。
“这是一项了不起的成就,因为动物表现得像植物并且只要通过光合作用就可以存活,这非常不寻常,”该研究的资深作者,Rutgers-New Brunswick生物化学和微生物学系着名教授Debashish Bhattacharya说。“更广泛的意义在于人造光合作用领域,也就是说,如果我们能够弄清楚海蛞蝓是如何做到的,那么以后动物就可以在没有植物的情况下自己通过光合作用固定碳,那么也许我们也可以利用这个原理作为绿色机器创造生物产品或能源。目前我们知道为了生产绿色能源,我们需要植物或藻类细胞器来进行光合作用,但是海蛞蝓向我们表明,这种情况不是一定的。“
在加拿大的新斯科舍省和马萨诸塞州的玛莎葡萄园以及佛罗里达州之间的潮间带中发现了可以长到超过2英寸长的软体动物Elysia chlorotica的软体动物。根据《分子生物学与进化》期刊在线发表的研究,年轻海蛞蝓食用无毒褐藻Vaucheria litorea,并在获取数百万藻类质体(它们就像微小的太阳能电池板,并将它们存储在肠道内)后成为可以进行光合作用或利用太阳能。
光合作用是藻类和植物利用阳光从二氧化碳和水中产生化学能(糖)的过程。棕藻是利用光合细胞器(如动物和人类的器官),叶绿素是吸收光的绿色色素。
Bhattacharya说,这种特殊的藻类是一种理想的食物来源,因为它的体内没有邻接细胞之间的壁,而且基本上是一个装有核和质体的长管。“当海蛞蝓在细胞外壁上形成一个洞时,它可以吸出细胞产生有机物物并一次收集所有藻类细胞质体,”他说。
Bhattacharya说,根据对其他海蛞蝓的研究,一些科学家争辩说,这些是在海蛞蝓找不到食物时期偷取和储存质体作为食物来消化,就像骆驼在其驼峰中储存脂肪一样。这项研究表明,太阳能驱动的海蛞蝓Elysia chlorotica不是这种情况。
“它具有非凡的能力来获取这些藻类质体,在接下来的六到八个月内停止摄食并利用藻类的光合作用下存活下来,”他说。
罗格斯和其他科学家团队使用RNA测序(基因表达)来测试他们的太阳能供应假设。这些数据显示,海蛞蝓通过保护它们免于消化并开启动物基因以利用获取藻类质体光合产物反应。他们的发现反映了那些在共生关系中发现的维持鞭毛藻(也称为藻类)的珊瑚 – 作为完整的细胞,而不是被窃取的质体。
鉴于这种海蛞蝓储存质体,一般情况下吸入的藻类细胞核不能存活,科学家们仍然不知道海蛞蝓如何维持质体和光合作用数月,而没有通常需要控制其功能的细胞核,Bhattacharya说过。