Dal nudibranco fotosintetico Elysia chlorotica, la ricerca sull’energia verde perpetua.

Secondo uno studio della Rutgers University, il nudibranco Elisia chlorotica può vivere per mesi estraendo i cloroplasti dalle alghe e utilizzandoli per rifornirsi di energia attraverso la fotosintesi, esattamente come fanno le alghe e tutti gli altri organismi fotosintetici.

E’ questa un'impresa notevole, che un animale si comporti come una pianta e sopravviva per mezzo della fotosintesi. 

La scoperta potrebbe avere implicazioni più ampie nel campo della fotosintesi artificiale. Cioè, se riuscissimo a capire come la lumaca mantiene i plastidi rubati e isolati per fissare il carbonio senza il nucleo della pianta, allora forse potremmo anche imbrigliare i plastidi isolati per l'eternità, come macchine verdi per creare bioprodotti o energia.

Il paradigma esistente è che per produrre energia verde, abbiamo bisogno della pianta o dell'alga per gestire l'organello fotosintetico, ma la lumaca ci mostra che non è assolutamente questo il caso.

La lumaca di mare Elysia chlorotica è un mollusco opistobranco, appartenente al sottordine dei Sacoglossa, che può crescere fino a più di 2,5 cm di lunghezza. Vive nella zona intertidale tra Nova Scotia, Canada e Martha's Vineyard, nel Massachusetts, così come in Florida. Le lumache giovanili mangiano l'alga bruna Vaucheria litorea e diventano fotosintetiche, dopo aver rubato milioni di plastidi algali, che, secondo lo studio pubblicato online sulla rivista Molecular Biology and Evolution, fungono da minuscoli pannelli solari, immagazzinati nel rivestimento dell'intestino.

La fotosintesi è il processo attraverso il quale le alghe e le piante usano la luce solare per creare energia chimica (zuccheri) dall'anidride  carbonica e dall'acqua. I plastidi dell'alga bruna sono organelli fotosintetici con la clorofilla, un pigmento verde che assorbe la luce.

Questa particolare alga è una fonte di cibo ideale perché non ha pareti tra cellule adiacenti nel suo corpo, ed è essenzialmente un lungo tubo caricato con nuclei e plastidi. Quando la lumaca di mare fa un buco nella parete cellulare esterna dell’alga, può aspirare il contenuto della cellula e raccogliere tutti i plastidi algali contemporaneamente.

Studi precedenti sostenevano che E. chlorotica rubasse e conservasse i plastidi come cibo da digerire durante i periodi difficili. Questo studio ha dimostrato che non è questo il caso per Elysia chlorotica, in quanto essa può sopravvivere per mesi, basandosi unicamente sull'energia prodotta dai plastidi ingeriti dell'alga eteroconta Vaucheria litorea, che rimangono sequestrati nelle cellule che rivestono i suoi diverticoli digestivi.

Gli scienziati hanno usato il sequenziamento dell'RNA per testare la loro ipotesi di fornitura di energia solare. I dati mostrano che la lumaca risponde attivamente ai plastidi rubati proteggendoli dalla digestione e attivando geni per utilizzare i prodotti fotosintetici algali.

È interessante notare che i i risultati con E. chlorotica rispecchiano quelli trovati con i coralli che mantengono i dinoflagellati come cellule intatte in simbiosomi, suggerendo parallelismi tra queste interazioni simbiotiche animale-alga.

Materiali modificati da: https://news.rutgers.edu/solar-powered-sea-slugs-shed-light-search-perpetual-green-energy/20180502#.Wu62ToiFO71

PhotoCredit: Karen N. Pelletreau/University of Maine