Un fenómeno apasionante, y seguramente poco conocido en la malacología, es la capacidad que tienen algunos moluscos opistobranquios sacoglosos de incorporar los cloroplastos de las algas de las que se alimentan,a sus tejidos. Nos referimos al fenómeno conocido como cleptoplastia.
A fascinating phenomenon, and surely little known in malacology, is the ability of some sacoglossan opisthobranch mollusks to incorporate the chloroplasts of the algae they feed on into their tissues. This is a phenomenon known as kleptoplasty.
El género Elysia Risso, 1818 con más de 160 especies descritas en todos los mares y océanos del mundo cuenta con algunas (?) especies que tienen dicha capacidad. En el Mediterráneo, actualmente están citadas cerca de quince (15) especies.; la mayoría (no podemos afirmar que todas) realizan esta función con un determinado tipo de alga -en algunos casos una única alga- y obtienen los cloroplastos que incorporan a sus tejidos donde realizan la fotosíntesis; obteniendo un aporte extra de energía. Es decir, a partir de los fotones solares y el CO2; generan O2 y azucares.
The genus Elysia Risso, 1818, with over 160 described species found in all the world's seas and oceans, includes some species with this ability. In the Mediterranean, approximately fifteen (15) species are currently documented; most (though not all) perform this function with a specific type of alga—in some cases, a single alga—and obtain the chloroplasts, which they incorporate into their tissues where they carry out photosynthesis, thus obtaining an extra source of energy. That is, from solar photons and CO2, they generate O2 and sugars.
Este extraordinario fenómeno se lleva investigando desde hace más de cuarenta años, aunque, en nuestra opinión, no cómo el asunto merece. Se han publicado algunos trabajos sobre los procesos que intervienen en el uso por parte del mundo animal de la característica principal del mundo vegetal y de la que depende la vida en nuestro planeta: La fotosíntesis. Las aplicaciones biotecnológicas que se vislumbran en este campo podrían albergar una gran esperanza para la humanidad.
This extraordinary phenomenon has been under investigation for over forty years, although, in our opinion, not as thoroughly as it deserves. Several studies have been published on the processes involved in the animal world's use of the key characteristic of the plant world, upon which life on our planet depends: photosynthesis. The emerging biotechnological applications in this field could hold great hope for humanity.
Algunos trabajos sobre el tema:
Some works on the subject
La simbiosis algal en Elysia timida Risso, 1818. Primeros resultados. Joandomenec Ros y José Rodríguez. 1985
Functional chloroplasts inside animal cells: exploring the
photoprotective mechanisms. Tesis doctoral de Luca Morelli. 2017
Functional kleptoplasts
intermediate incorporation of
carbon and nitrogen in cells of the
Sacoglossa sea slug Elysia viridis. Sónia Cruz et al 2020
Elysia timida se alimenta principalmente del alga verde macroscópica Acetabularia acetabulum. El caracol utiliza una rádula especializada (hilera de dientes) para perforar la pared celular del alga y succionar el contenido citoplasmático. A diferencia de otros orgánulos que son digeridos, los cloroplastos se mantienen intactos mientras pasan por los túbulos de la glándula digestiva. Una vez que los cloroplastos llegan a las células apropiadas en los divertículos digestivos, son fagocitados (ingeridos por la célula animal) y quedan rodeados por la membrana del hospedador. Estos "cloroplastos robados" o cleptoplastos se distribuyen por las glándulas digestivas ramificadas que recorren todo su cuerpo, especialmente en los parápodos (aletas laterales), que son zonas de máxima exposición a la luz. E. timida es capaz de mantener estos plastidios activos fotosintéticamente durante varios meses.
Elysia timida feeds primarily on the macroscopic green alga Acetabularia acetabulum. The snail uses a specialized radula (row of teeth) to pierce the algal cell wall and suck out the cytoplasmic contents. Unlike other organelles that are digested, chloroplasts remain intact as they pass through the tubules of the digestive gland. Once the chloroplasts reach the appropriate cells in the digestive diverticula, they are phagocytosed (ingested by the animal cell) and become surrounded by the host cell membrane. These "stolen chloroplasts," or kleptoplasts, are distributed throughout the branched digestive glands that run the length of the snail's body, especially in the parapodia (lateral fins), which are areas of maximum light exposure. E. timida is able to keep these plastids photosynthetically active for several months.
Los cleptoplastos continúan realizando la fotosíntesis dentro del caracol; fijando CO2 y produciendo oxígeno. Se asume que los productos derivados de la fotosíntesis (fotosintetatos) contribuyen a la nutrición del animal, permitiéndole sobrevivir durante periodos en los que no hay comida disponible. En periodos de ayuno, se ha observado que los cleptoplastos en E. timida acumulan almidón, el cual puede ser utilizado por el animal conforme los plastidios se digieren gradualmente para obtener energía.
The kleptoplasts continue to perform photosynthesis within the snail, fixing CO2 and producing oxygen. It is assumed that the products derived from photosynthesis (photosynthates) contribute to the animal's nutrition, allowing it to survive during periods when food is unavailable. During periods of fasting, kleptoplasts in E. timida have been observed to accumulate starch, which can be used by the animal as the plastids are gradually digested to obtain energy.
Para mantener la funcionalidad de los cloroplastos "robados" (que ya no cuentan con el núcleo de la célula algal para repararse), E. timida emplea estrategias avanzadas: El caracol abre o cierra sus parápodos para regular la cantidad de luz que llega a los cleptoplastos. Se abren totalmente bajo intensidades de luz óptimas y se cierran (formando una silueta similar a una flecha) en la oscuridad o bajo luz excesiva para evitar daños.
To maintain the functionality of the "stolen" chloroplasts (which no longer have the algal cell nucleus for repair), E. timida employs advanced strategies: The snail opens or closes its parapodia to regulate the amount of light reaching the kleptoplasts. They open fully under optimal light intensities and close (forming an arrow-like shape) in darkness or excessive light to prevent damage.
Los parápodos son pliegues o extensiones laterales del cuerpo que actúan
como una herramienta de fotoprotección conductual esencial para la
supervivencia de los cloroplastos que el caracol ha secuestrado. Su función
principal es regular la exposición lumínica de los cleptoplastos, los cuales se
encuentran distribuidos en los divertículos de la glándula digestiva que llenan
estas estructuras alares. En condiciones de luz óptima, Elysia timida despliega
sus parápodos completamente, adoptando una forma de hoja aplanada para
maximizar la superficie de absorción y favorecer la fotosíntesis. Por el
contrario, cuando la intensidad de la luz es excesiva o potencialmente dañina,
el animal contrae los parápodos y los cierra sobre su dorso, adquiriendo una
forma de flecha para proteger a los plastidios del estrés oxidativo y la luz (fotodaño).
Parapodia are lateral folds or extensions of the body that act as a behavioral photoprotection tool essential for the survival of the chloroplasts the snail has sequestered. Their main function is to regulate light exposure to the kleptoplasts, which are distributed within the diverticula of the digestive gland that fill these wing-like structures. Under optimal light conditions, Elysia timida fully extends its parapodia, adopting a flattened, leaf-like shape to maximize the surface area for absorption and promote photosynthesis. Conversely, when light intensity is excessive or potentially damaging, the animal retracts its parapodia and folds them over its back, assuming an arrow-like shape to protect the plastids from oxidative stress and light (photodamage).
Un buen número de estudios y publicaciones sobre el tema tienen como protagonista a Elysia timida pero en el Mediterráneo y Atlántico próximo existen otras especies del género que también han desarrollado estas propiedades; en lo que se podría definir como una estrategia evolutiva maravillosa. La abundancia de Elysia timida casi todo el año, seguramente, es una de las razones por la que ha sido protagonista recurrente de muchas investigaciones. Otras especies son estacionales o menos frecuentes y en algunas no se tienen claro o se conoce menos de esta capacidad. Elysia timida era hace unos años muy abundante en el Mar Menor, donde Isabel Rubio la fotografió en multitud de ocasiones y el autor del blog realizo un bosquejo hace más de 40 años. Según estudios recientes sobre las especies del Mar Menor existen diferencias genéticas con las Mediterráneas.
Algunas especies mediterráneas
Elysia viridis (Montagu, 1804) también frecuente pero limitada al Mediterráneo y ; Elysia evelinae (Er. Marcus, 1957) especie poco común anfiatlántica; Elysia flava (Verril, 1901) especie poco frecuente anfiatlántica que está presente en el Cabo de Palos y Almería; Elysia gordanae (Thompson & Jaklin, 1988) poco frecuente pero señalada para las costas ibéricas y atlántico próximo...
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Continuará...
