Charakterystyka chlorotiki Elysia, taksonomia i reprodukcja



Elysia chlorotica to gatunek morskiego mięczaka powszechnie nazywany „szmaragdowozielonym ślimakiem” lub po prostu „wschodnim szmaragdem”. Należy do rodziny Placobranchidae, znanej ze swojej zdolności do ustanowienia relacji endosymbiozy z algami (Vaucheria litorea) do fotosyntezy żywności.

The E. chlorotica żywi się algami, częściowo je trawi i utrzymuje chloroplasty w stanie żywotnym, gdzie zachodzi zjawisko zwane kleptoplastyką, które pozwala organizmowi wykorzystać autotroficzną zdolność plastydów. 

W ten sposób może przetrwać miesiące bez karmienia, żywiąc się tylko światłem słonecznym dzięki zdolności do syntezy chlorofilu przez chloroplasty włączone do cytoplazmy komórek jego ciała.

Ten gatunek ślimaka znajduje się na przybrzeżnych wybrzeżach Ameryki Północnej, między Florydą a Nową Szkocją. Początkowo został opisany przez Augusta Addisona Goulda w 1870 r., Jednak w 2010 r., Kiedy naukowcy z University of South Florida na czele z dr. Sidney K. Pierce ukończył badania nad biologią molekularną gatunku i jego endosymbiotycznym związkiem z nitkowatymi chromowymi algami V. litorea.

Indeks

  • 1 Ogólna charakterystyka
  • 2 Taksonomia
  • 3 Siedlisko
  • 4 Rozmnażanie i rozwój
    • 4.1 Fazy rozwoju 
  • 5 Znaczenie gospodarcze
  • 6 referencji 

Funkcje ogólne

Ze względu na swoje właściwości fizjologiczne uważano, że jest to jeden z pierwszych członków królestwa zwierząt produkujących chlorofil, zielony pigment obecny w warzywach, algach i bakteriach, co ułatwia proces fotosyntezy.

Członkowie tego gatunku przypominają szeroki, falisty zielony liść z głową ślimaka. W okresie użytkowania od 9 do 10 miesięcy mogą dorastać do długości od 2 do 5 cm.

W fazie młodzieńczej ma szarawo-brązowe zabarwienie z czerwonawymi plamami, ponieważ żywi się glonami V. litorea, nabiera jasnozielonego odcienia w fazie dorosłej ze względu na stężenie chloroplastów w tkankach.

W naturze dorosły tylko sporadycznie żywi się glonami, uzyskując energię metaboliczną z fotosyntetycznej aktywności wewnątrzkomórkowych chloroplastów.

Szmaragdowozielony ślimak przetrwa w akwariach przez 8-9 miesięcy bez karmienia, przyswajając jedynie energię pochodzącą ze światła słonecznego, okres czasu podobny do jego cyklu życiowego w przyrodzie.

Związek endosymbiozy nie jest dziedziczony z pokolenia na pokolenie, ponieważ plastydów nie umieszczono w jajach gatunku. Wręcz przeciwnie, odnawia się endosymbioza chloroplastów w każdej nowej generacji ślimaków fotosyntetycznych.

Taksonomia

E. chlorotica (Gould, 1870) to gatunek opisthobranch mollusk, gatunku należącego do rodzaju Elysia, z rodziny Elysiidae, z rzędu Sacoglossa i klasy Gastropoda (subclass Opisthobranchia).

Ten gatunek należy do typu Mollusca (super phylum Lophozoa), infra królestwo Protostomia, sub królestwo Bilateria, królestwa Animalia.

Siedlisko

Zamieszkują słone i pływowe bagna, w zatoczkach i płytkich strumieniach oraz laguny o głębokości mniejszej niż 0,5 m na atlantyckim wybrzeżu Ameryki Północnej.

Ten gatunek toleruje poziomy zasolenia od prawie świeżej wody (<24 miliosmoles -mosm) hasta aguas salobres (>2422 mosm).

Na ogół żyje w pobliżu głównego źródła pożywienia, brązowych alg V. litorea, ze względu na relację endosymbiozy. Glony te są organizmem autotroficznym, który uzyskuje energię poprzez fotosyntezę zachodzącą w jej chloroplastach..

Wodorosty są zużywane przez morski ślimak, przechowujący chloroplasty w komórkach ciała, głównie w przewodzie pokarmowym. Te organelle kontynuują proces fotosyntezy, wnosząc energię do ślimaka morskiego.

Reprodukcja i rozwój

Morskie ślimaki generalnie są hermafrodytami, jednak w tym konkretnym gatunku jest to bardziej powszechne krzyżowanie seksualne lub rozmnażanie się z inną osobą. Jajka owinięte grubą błoną śluzową są umieszczane w długich łańcuchach, a inkubacja trwa około tygodnia.

Fazy ​​rozwoju 

Gatunek Elysia chlorotica Przedstawia dwie fazy podczas swojego cyklu życia. Faza młodzieńcza, która zaczyna się przed rozpoczęciem karmienia algami V. litorea, i faza dorosłych. Fazy ​​te różnią się w zależności od morfologii i zabarwienia ślimaka.

W fazie młodzieńczej ślimaki wyłaniają się z jaja jako larwy Veliger, czyli mają pancerz i urzęsioną welon, który pozwala im pływać i zdobywać pożywienie. W tej fazie są brązowe z brzusznymi plamami o czerwonawym odcieniu.

Po rozpoczęciu konsumpcji glonów V. litorea, podlega procesowi transformacji lub metamorfozy, zmieniając kolor i morfologię. Spożywając glon, ślimak E. chlorotica zachowuje chloroplasty w wyspecjalizowanym przewodzie pokarmowym, inicjując proces endosymbiozy, nabiera jasnozielonego koloru i traci czerwone plamy.

W fazie dorosłej jego struktura jest charakterystyczna, ze względu na dużą boczną parapodię po każdej stronie ciała, która przypomina liść. Ta forma nadaje się zarówno do kamuflażu, jak i do usprawnienia procesu fotosyntezy zachodzącego w organizmie.

E. chlorotica w warunkach naturalnych spełnia cykl życia w wieku 11 miesięcy. Dorośli cierpią masową śmierć po umieszczeniu łańcuchów jajecznych na dorocznej wiośnie.

Według najnowszych badań może to wynikać z wirusowej ekspresji nie do zegara biologicznego. Ze względu na obecność zjadliwego DNA w jądrze kilku badanych osobników.

Znaczenie economic

Na poziomie ekologicznym ślimak morski „Verde Esmeralda” nie ma obecnie wpływu na środowisko, ponieważ nie jest drapieżnikiem i nie stanowi ofiary szczególnie dla innych gatunków. Jego aktywność w ekosystemach, w których się rozwija, polega na symbiozie rozwijającej się z algą V. litorea.

Jednak ze względu na jego zdolność do przetrwania tylko dzięki pozyskiwaniu energii w procesie fotosyntezy pochodzącym z chloroplastów, które przechowuje w komórkach ciała, jest to gatunek o wysokiej wartości naukowej i ekonomicznej.. 

Odkrycie składników i procesów, które ten gatunek posiada w swoim genomie, jest kluczem do wytworzenia zielonej energii bez bezpośredniej interwencji roślin.

Referencje 

  1. Chan, C. X., Vaysberg, P., Price, D. C., Pelletreau, K. N., Rumpho, M. E. i Bhattacharya, D. (2018). Aktywna reakcja gospodarza na symbionty glonów w ślimaku morskim Elysia chlorotica. Molecular biology and evolution, 35 (7), 1706-1711.
  2. Woman, C.V., Andrews, D.L., Manhart, J.R., Pierce, S.K. i Rumpho, M.E. (1996). Geny chloroplastów ulegają ekspresji podczas wewnątrzkomórkowego symbiotycznego połączenia plastydów Vaucheria litorea z ślimakiem morskim Elysia chlorotica. Materiały z National Academy of Sciences, 93 (22), 12333-12338.
  3. Rafferty John P. Elysia chlorotica - Sea Slug. Encyklopedia Britannica. Źródło: britannica.com
  4. Sidney K. Pierce. (2015) Fizjologia komórkowa i biochemia. University of South Florida. College of Arts and Sciences. Źródło: Biology.usf.edu
  5. Taksonomiczny numer seryjny: 77940 Elysia chlorotica Gould, 1870. Raport ITIS. Źródło: itis.gov