L'animale che voleva essere una pianta: la lumaca di mare a energia solare

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C'era un confine che pareva invalicabile. Da una parte ci sono gli animali, che devono mangiare altri esseri viventi per ottenere energia. Dall'altra ci sono le piante, che sanno produrre il proprio nutrimento usando la luce del sole. Poi troviamo Elysia chronotica, una piccola lumaca di mare che ha scelto di ignorare le regole della biologia. È diventata a tutti gli effetti un animale che vive grazie all'energia solare. Quando la si vede galleggiare nelle acque salmastre vicino alle coste del Nord America, sembra proprio una foglia caduta nell'acqua. Il suo corpo è morbido, piatto, di un bel verde smeraldo e ha una forma lobata che fa pensare alle venature di una pianta. Ma la somiglianza non riguarda solo l'aspetto. Questa lumaca fa anche la fotosintesi clorofilliana.

Il "furto" perfetto: come funziona la cleptoplastia Elysia chronotica

Da giovane ha una tonalità grigio-brunastra con macchie rosse. La magia succede quando incontra il suo cibo preferito, l'alga filamento Vaucheria litorea. Invece di digerire completamente il suo pasto, il mollusco mette in atto un processo biologico straordinario chiamato cleptoplastia (letteralmente "furto di plastidi").

Aspirazione cellulare

La lumaca fora la parete dell'alga con la radula, cioè la lingua dentellata dei molluschi. Poi ne succhia il contenuto. Seleziona gli organelli. Digerisce il materiale cellulare, ma lascia intenzionalmente intatti i cloroplasti, che sono gli organelli responsabili della fotosintesi. Integrazione nei tessuti: Le cellule che rivestono il complesso sistema digerente della lumaca assorbono i cloroplasti. Questo sistema si ramifica in tutto il corpo. In poche settimane, il corpo dell'animale si riempie di "pannelli solari" biologici presi dall'alga. Da quel momento, alla lumaca servono solo la luce del sole, l'acqua e l'anidride carbonica per produrre glucosio e ossigeno. Fa esattamente quello che fa un filo d'erba.

Un'autonomia energetica quasi totale

Una volta che ha accumulato abbastanza cloroplasti, Elysia chronotica non deve più mangiare per il resto della sua vita. Vive circa nove o dieci mesi. Se la metti in un acquario ben illuminato, può sopravvivere anche senza cibo organico. Questo fenomeno è un mistero interessante per i biologici. Nelle piante, i cloroplasti non funzionano da soli. Per lavorare, hanno bisogno di proteine ​​che il nucleo cellulare dell'alga produce. Se mancano queste proteine, i cloroplasti dovrebbero rompersi in pochi giorni.

Come riesce la lumaca a tenerli attivi ed efficienti per quasi un anno?

Per molto tempo si è pensato al trasferimento genico orizzontale, cioè che la lumaca aveva preso nel proprio DNA i geni dell'alga necessari per mantenere i cloroplasti. Tuttavia,le ricerche più recenti indicano che il meccanismo è ancora più complicato e legato alla grande resistenza dei cloroplasti di questa alga. La simbiosi rimane comunque un esempio straordinario di adattamento evolutivo. La galassia delle lumache "foglia" Elysia chronotica non è l'unico membro di questa famiglia di ladri di energia. Nel Pacifico vive una sua parente stretta, la Costasiella kuroshimae, soprannominata affettuosamente "leaf Sheep" o pecorella foglia. Ha un aspetto che sembra uscito da un cartone animato giapponese. Ha due occhietti vicini e una fitta serie di appendici verdi sul dorso che ricordano le foglie di un'agave. Anche questo piccolo mollusco sfrutta la cleptoplastia per vivere di sola luce. Questi organismi mettono in discussione la nostra idea di vita animale. Ci fanno vedere che l'evoluzione non si basa solo sulla competizione o sulla divergenza. Avanza anche grazie all'unione di strategie diverse. Mostrano che persino un mollusco marino può far capire al mondo cosa significa essere una pianta.