Elysia chlorotica: La babosa de mar fotosintética

Elysia chlorotica, la babosa de mar que fotosintetiza. Foto: Nicholas E. Curtis y Ray Martinez

Hay una babosa de mar verde, que vive en la zona de Nueva Inglaterra y Canadá, y que es en parte animal y en parte planta. Es el primer animal multicelular que se conoce capaz de producir clorofila a (la más habitual de las clorofilas de las plantas, y la única que existe en todas ellas).

Las plantas utilizan unos orgánulos celulares, los cloroplastos, para crecer, fijando el CO2 en moléculas orgánicas, gracias a la energía proveniente de la luz captada con las moléculas de clorofila presentes en dicho orgánulo. Este proceso se llama fotosíntesis.

Sydney Pierce, biólogo de la Universidad de Florida del Sur, lleva 20 años estudiando estas babosas, de la especie Elysia chlorotica, y ha presentado hace poco sus más recientes descubrimientos.

Estas babosas de mar succionan algas, preferentemente de la especie Vaucheria litorea, y consiguen llevar a cabo un proceso de endosimbiosis, incorporando los cloroplastos de las algas dentro del citoplasma de las células de su propio cuerpo, y manteniéndolos en funcionamiento, por lo tanto, fotosintetizando.

Este hecho ya se conocía hace algún tiempo, pero los cloroplastos necesitan un aporte de moléculas de clorofila para poder funcionar, y por lo tanto sólo deberían funcionar durante un tiempo, hasta que se acabase la clorofila proporcionada por la ingestión de algas.

Pero el sorprendente descubrimiento actual, es que la relación de las babosas con las algas va más allá de la incorporación de cloroplastos: Han incorporado también la capacidad de sintetizar clorofila, incluyendo los genes responsables de ello en su propio ADN. Y lo han hecho tan bien que incluso transmiten estos genes a su descendencia.

Lo único que aún no consiguen hacer es sintetizar los propios cloroplastos. Pero, una vez ingeridos los suficientes, y siempre que haya suficiente cantidad de luz, estas babosas pueden vivir y crecer normalmente sin aporte ninguno de comida, a partir de la energía que obtienen por fotosíntesis.

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Evolución de las plantas: Revisan mil millones de años

Calliarthron cheilosporioides, un alga roja con lignina

Las plantas se yerguen, en tierra firme, gracias (entre otras sustancias) a la lignina. Las algas no la necesitan, ni la tienen (se pensaba), porque se apoyan en el agua misma para sostenerse. La lignina es un componente principal de la madera, es como un pegamento que ayuda a fortificar las paredes celulares, y es esencial para el transporte del agua en muchas plantas terrestres.

Por lo tanto, el aparecimiento de la lignina debería ser uno de los factores cruciales para la colonización de la tierra firme por las plantas. Pero ahora se ha encontrado un alga marina con lignina: la Calliarthron cheilosporioides, un alga roja, posee esta sustancia en sus paredes celulares.

Todas las plantas terrestres evolucionaron de las algas verdes, y los científicos siempre habían creído que la lignina había evolucionado cuando las plantas comenzaron a colonizar tierra firme, como un mecanismo de adaptación para estabilizar el crecimiento vertical y para asegurar el transporte de agua desde las raíces.

Como probablemente las algas verdes y rojas divergieron hace más de mil millones de años, el descubrimiento de lignina en un alga roja sugiere que la maquinaria básica para producir lignina pudo haber existido mucho antes de que las algas colonizaran la tierra, por lo que investigan ahora que otras funciones podrá desarrollar esta sustancia en las algas.

La hipótesis de que se hubiera desarrollado la lignina por separado en diferentes momentos en las algas verdes y en las rojas ha sido descartada por los investigadores, debido a la complejidad de las rutas metabólicas, los genes y los enzimas implicados en la elaboración de esta sustancia.

Este estudio ha sido llevado a cabo por especialistas de la Universidad de la Columbia Británica, en Canadá, y de la Universidad de Stanford, EE.UU., entre otros, siendo su autor principal Patrick Martone, y ha sido publicado en la revista Current Biology.

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