13 enero 2007

El extraño caso de la babosa que se movía por energía solar

Hablamos de los líquenes hace una temporada en una breve entrada titulada formas de vida. Tan breve que, aparte de la foto, sólo decía lo siguiente:
Los líquenes no son plantas, son organismos simbióticos donde un alga y un hongo se unen para vivir complementándose mutuamente.
A los líquenes se les asignan nombres específicos como si fueran organismos únicos en vez de comunidades simbióticas donde los papeles se reparten en beneficio mutuo: el alga fotosintetiza para ambos y el hongo la protege de la desecación. Una unión fructífera porque los líquenes aparecen en hábitats realmente extremos. El esquema basado en dos simbiontes es sólo el caso más simple porque a veces las especies implicadas forman tríos: en los líquenes del género Lobaria, al hongo y al alga se les asocia una cianobacteria que añade al grupo la capacidad de fijar el nitrógeno atmosférico. Tampoco son infrecuentes los organismos simbióticos formados por cuatro biontes y hay sospecha razonable de organismos formados por cinco.
Estas “complicaciones” no son raras en la naturaleza, donde el concepto clásico de especie falla más que una escopeta de feria si queremos abarcar a la vida en su conjunto.

Un caso llamativo de estrategia para vivir es el de un grupito de moluscos que ha tomado afición a apropiarse de organismos externos para su propio provecho.
Elysia chlorotica es una especie de babosa marina que se alimenta de un alga llamada Vaucheria litorea. El alga es digerida en su totalidad con una notable excepción: los cloroplastos, orgánulos celulares capaces de realizar la fotosíntesis. Sorprendentemente, los cloroplastos del alga se incorporan a los tejidos del molusco en una forma llamada endosimbiosis intracelular. Los cloroplastos simbióticos son plenamente funcionales y generan nutrientes que son utilizados por la babosa. El resultado es que el molusco puede vivir mediante la fotosíntesis de sus adquiridos cloroplastos durante meses (siempre que haya luz, claro).

Elysia chlorotica en un acuario. Los cloroplastos de dan un intenso color verde y permiten que ejerza una fotosíntesis "prestada" pero funcional.

La endosimbiosis comienza en los moluscos juveniles, que no heredan los cloroplastos y nacen libres de ellos. Aún no se sabe gran cosa sobre como reconocen y seleccionan los cloroplastos del resto de componentes celulares del alga, ni como las células del animal los fagocitan para incorporarlos a su citoplasma.
Lo que sí está claro es que esta simbiosis es algo notable por varios motivos. El más llamativo es que el cloroplasto simbionte no es un organismo completo sino un orgánulo celular semiautónomo. Aunque posee su propio ADN y se divide independientemente de la célula en la que está inmerso, la necesita para el suministro de proteínas que no puede sintetizar por sí mismo. Esto significa que la célula del molusco debe disponer de los mecanismos adecuados para que los cloroplastos no mueran rápidamente: el éxito está claro ya que viven durante bastantes meses en el medio intracelular del molusco y sólo unos días en un medio extracelular. No se conoce con certeza cómo Elysia puede replicar las funciones presentes en el alga y generar las proteínas específicas necesarias para el mantenimiento de los cloroplastos pero hay una hipótesis que a mí me resulta enormemente atractiva: hay evidencia de que existe una transferencia génetica del alga a las células de los animales jóvenes antes de que la simbiosis se establezca. Si esto es así, podria explicarse la síntesis de proteínas necesarias para el cloroplasto porque la trasferencia lateral de genes permite a las células animales satisfacer las necesidades del cloroplasto. Si no es así habrá que buscar explicaciones alternativas para la excepcional pervivencia de estos orgánulos en un medio donde, en principio, no podrían mantener más que unos días.
Hay más ejemplos de esta extraordinaria habilidad. Por ejemplo, una babosa marina pariente de la anterior, Elysia timida también retiene cloroplastos pero de un alga diferente llamada Acetabularia acetabulum. Otra sólo se alimenta y usa cloroplastos de Caulerpa, otra de Halimeda. Todo un despliegue de adaptaciones con una base común y, flotando sobre todo el proceso, esa transferencia genética que hace pocos años sólo se reconocía en bacterias y que, poco a poco, parece no limitarse a ese caso.

Un par de referencias:
Mujer, C.V. et al., 1996, Chloroplast genes are expressed during intracellular symbiotic association of Vaucheria litorea plastids with the sea slug Elysia chlorotica. PNAS, 93(22): 12333-12338
Rumpho, M.E. et al., 2000, Solar-Powered Sea Slugs. Mollusc/Algal Chloroplast Symbiosis. Plant Physiology, 123: 29-38.

14 comentarios:

Orges dijo...

La gallina!!! Espectacular.

Ni que decir tiene (se les habrá ocurrido a muchos) que suena a poder (después de años de investigación, bla, bla, bla) comerse unos cloroplastos y vivir en la playa tomando el sol, sin necesidad de cañas ni tapas (snif). La verdad es que esos extremos de la vida que se salen del concepto más clásico no dejan de ser impresionantes, tal vez por nuestra (mi) cortedad de miras. Otros que me apasionan son los priones (si es que son organismos vivos).

Jambo dijo...

Muy interesante entrada.Y da que pensar.Nuestra especie por ejemplo:¿No somos también simbiontes que necesitamos asociarnos a otras especies como las de la flora intestinal?
Saludos

Ana dijo...

Aunque fuera a costa de volverme verde, me gustaría obtener unos cloroplastos y no tener que comer nada más que pastito normalmente. Si así pudiéramos vivir los humanos, no habría tanta mortandad de animales para comerlos. Pero ¿y los postres?

Angel dijo...

Jambo, en efecto, somos organismos que vivimos en simbiosis con otros y lo de la flora (por llamarlo de alguna manera) intestinal es un ejemplo claro. Estamos llenos de bacterias y lo puñetero es que no podríamos vivir sin ellas.

Y verdes estaríamos estupendos pero como dice orges perderíamos algunos placeres de la vida. Eso sí, aprovecharíamos esas horas de estar tumbados al sol en el verano para algo práctico.

Angel dijo...

Un detalle que se me fue: somos simbiontes con bacterias pero no es una simbiosis intracelular, es decir, nuestras células no adquieren, fagocitan o integran esas bacterias como hace aquí nuestra babosa (técnicamente opistobranquio).

Pedro Terán dijo...

Muy buena entrada.

caqcaq2002 dijo...

Increible caso, gracias por el dato. Desconocía totalmente este organismo.

CARLOS Q.

Pero .. ahora que lo pienso ... ¡son organismos transgénicos! ¡Santos Zerzan Batman! Debemos llamar a Green Pis y detener esa simbiosis mutante antes que se conviertan en radiactivos y generen una explosión atómica que derrita los glaciares y extinga al piojo del cuervillo verde de las sierras de Kimbanaka.
Ya estoy llamando a José Bové para que, con el asesoramiento de Theodore Kaczynski, le mandemos unas cartas de queja a los científicos que estudian a esos gusanos malsanos.

ICeman dijo...

Seguramente los extraterrestres serán así, algo tan raro que la mayoría de la gente no los podría entender.

Angel dijo...

Son vegetarianos y encima usan energías renovables, ecologistas y vidasana. Y por otro lado son transgénicos, que parajoda.

SirKraken dijo...

Muy interesante la entrada. Solo recordar que otros miembro del amplio grupo de las babosas marinas son capaces de tomar las células urticantes de los celentéreos (anémonas y medusas) de los que se alimentan y acoplárselas en su manto, manteniéndolas vivas para su propia protección. Tal vez un mecanismo similar (pero más especializado) es el que impulsa a la selección de los cloroplastos para quedárselos, sería interesante descubrir si existe algún caso previo en el que se adueñen de células vegetales en puesto de cloroplastos. :o)

Tampoco estaría de más saber si su alimentación a base de algas les permite conseguir todas las proteínas de las misma necesarias para alimentar al cloroplasto, como alternativa parece buena opción (más fácil robar que sintetizar) :o)

Angel dijo...

Buenas preguntas, demos tiempos a que la gente lo investigue. Para mí el punto más excitante es, desde luego, la posibilidad de transferencia genética "horizontal". De confirmarse sería para brindar con coñac (bueno, para eso no me hace falta que se confirme :-)

Numina dijo...

He llegado hasta tu blog googleando en busca de Elysia Timida, a partir de un artículo que he leido en el numero de diciembre de Omnis Cellula y veo que la otra Elysia tuya és mas verde que la mia :D
Bueno, he ojeado tus artículos (o debo decir posts) y estoy encantado de haber encontrado un esceptico al menos casi tanto como yo. No suelo ser lector constante en la red, però quizas de vez en cuando vendré a dar la lata.

Angel dijo...

Pues serás bienvenido y me encantará que des la lata permanentemente. Saludos.

Sofíabiologia16 dijo...

Es impresionante como la evolución sigue su curso, nunca pense que un animal fuera fotosintético y de esa manera.

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