Un vertebrat fotosintètic?

L'any passat vaig dedicar una entrada d'aquest bloc a Elysia, un llimac marí que esdevé fotosintètic perquè incorpora els plastidis d'unes algues i després ja no necessita cap tipus d'aliment, només diòxid de carboni i llum per poder dur a terme la fotosíntesi.

Doncs aquesta setmana la revista Nature explica la presentació que s'ha fet en un congrés de morfologia de vertebrats sobre la presència d'una alga unicel·lular (Oophyla amblystomatis) a l'interior de cèl·lules d'un vertebrat, la salamandra clapejada, Ambystoma maculatum (Salamander's egg Surprise).

Que les salamandres i les algues mantenen una relació fotosintètica, no és cap novetat. Altres autors ho havien descrit abans. Potser el primer fos Henry Orr, que el 1888 va publicar, a la revista Journal of Cell Science, una nota sobre el desenvolupament dels amfibis, en la qual deia:

"El desenvolupament dels ous d'aquesta espècie d'Amblystoma sembla que presenti un cas de simbiosi notable. Els ous, envoltats per la seva matriu gelatinosa, són com una massa blanca que flota a la superfície de l'aigua. [...] En el segon lot, que vaig recollir uns dies més tard [...] la membrana interna de cada ou tenia un color verd clar, uniforme degut a la presència a la membrana d'un gran nombre d'algues globulars molt petites. [...] En un tercer lot, recollit quan ja havien aparegut les brànquies [...] el nombre d'algues havia augmentat i el color era verd molt més fosc. No he descobert com penetren la membrana les algues ni quin efecte fisiològic tenen en la respiració de l'embrió, però sembla probable que, en aquest últim aspecte tinguin una influència important."

Vegeu la massa gelatinosa a què feia referència Orr:



Entre els investigadors que han estudiat aquest fenomen hi ha Lynda Goff i Janet R. Stein, que el 1978 van descriure la simbiosi entre una espècie de salamandra (Ambystoma gracilis) i una alga verda unicel·lular (Chlamydomonas sp.), en què l'alga emmagatzemava l'amoníac residual del metabolisme dels embrions i això contribuïa a accelerar el desenvolupament de les masses d'ous de la salamandra. (Lynda Goff, actualment professora de la Universitat de Califòrnia-Santa Cruz, va participar en un curs d'ecologia microbiana que organitzava cada any al delta de l'Ebre Ricard Guerrero, catedràtic de Microbiologia de la Universitat de Barcelona; a la foto, de dreta a esquerra, Lynda Goff, Ricard Guerrero i Dennis Bazylinski davant d'uns tapissos microbians a la punta de la Banya.)

La novetat presentada ara per Ryan Kerney, de la Universitat Dalhousie de Halifax (Nova Escòcia, Canadà), és el fet que les algues fotosintètiques es trobin precisament a l'interior de cèl·lules del animal. La presència, com un fet habitual, de cèl·lules alienes dins de les cèl·lules d'un vertebrat contradiu algunes idees de la immunologia. Com és possible que el sistema immunitari no reconegui com a intruses --i les destrueixi-- aquestes algues que viuen a l'interior de cèl·lules de l'embrió de la salamandra? Una possibilitat seria que les cèl·lules de l'animal "desconnectessin" el seu sistema immunitari intern. Però també podria ser que fossin les algues les que haguessin aconseguit la manera d'eludir-lo.

Quan Kerney va veure --mitjançant tècniques de fluorescència-- que les cèl·lules de l'embrió contenien clorofil·la, va examinar-les al microscopi electrònic de transmissió i va adonar-se que al voltant de l'alga simbiòtica sempre hi havia mitocondris, que són com la planta de producció d'energia de la cèl·lula. En situar-se a costat de l'alga, els mitocondris poden disposar més fàcilment de l'oxigen i els hidrats de carboni que produeixi l'alga.

Si mai s'esbrina el mecanisme que fa possible que l'alga visqui dins la cèl·lula d'un vertebrat --la salamandra clapejada-- potser aleshores podria "exportar-se" el mecanisme a altres animals. També als animals humans? Aleshores potser seria possible viure del sol com diuen que fan els seguidors de la pràctica del sungazing (sense mirar-lo fixament, però), .

Altres entrades relacionades amb aquest tema:
- Elysia, una criatura fantàstica (05.09.2009)
- Viure del sol? (18.06.2010)

Foto salamandra clapejada: Wikipedia Commons
Foto Curs d'Ecologia microbiana 1999 (M. Piqueras)