En la base de la estructura trófica de los ecosistemas se encuentra el estrato autótrofo, un estrato verde conformado por todos los organismos que realizan la fotosíntesis para obtener su alimento y energíaw como las microalgas y árboles gigantes. 

De acuerdo a nuestro manual básico de la vida, los animales no pueden obtener su alimento mediante reacciones fotosintéticas… ¿o sí?

Mucho más que verde

Esta es la historia de un molusco nudibranquio que sentía mucha pereza de ir arrastrándose por el océano para encontrar comida y para superarla, adquirió una estrategia bastante peculiar: robarse los cloroplastos de las algas. Sí, cloroplastos, organelos dentro de las células vegetales encargados de realizar la fotosíntesis. Pero, vamos por partes.

En la costa Este de Estados Unidos, desde Nueva Escocia hasta Florida, vive un pequeño molusco gastrópodo opistobranquio de unos cuantos centímetros. Su nombre es Elysia chlorotica, pero también le dicen «esmeralda oriental».  Desde hace 50 años se sabe que su alimentación se basa en el alga Vaucheria litorea. Ésta, como todo organismo fotosintético, posee en el interior de sus células los famosos cloroplastos: organelos con unas estructuras llamadas tilacoides, que parecen monedas apiladas unas sobre otras. En la membrana de los tilacoides se encuentra la clorofila y otros pigmentos accesorios, encargados de captar la luz e iniciar el espectacular proceso por el cuál la energía física (luz) se transforma en energía química (ATP) y en materia orgánica (azúcares). En otras palabras, la fotosíntesis.

Un mecanismo adaptativo impulsado por la pereza

Cuando una esmeralda oriental digiere las algas, se rompen las paredes y membranas celulares de esta, exponiendo los cloroplastos. Éstos son incorporados a las células del epitelio digestivo del molusco. Ahí, los cloroplastos continúan trabajando en la producción de azúcares (como la glucosa) durante nueve meses o más, de manera que el perezoso molusco ya no va por ahí buscando qué comer.

Aunque hay otros invertebrados aliados con algas para obtener energía, este caso es particularmente impresionante por varias razones.

Primero, por alguna razón aún no muy clara, el molusco no degrada la membrana de los cloroplastos. Segundo, su sistema inmune tampoco los ataca, todo lo contrario, permite la entrada de un extraño a las células. Tercero, los radicales libres generados en la producción de oxígeno durante la fotosíntesis son tales, que no cualquier organismo puede tolerarlos. Y cuarto, el funcionamiento de los organelos celulares depende (en más del 90%), de las indicaciones dictadas por el material genético contenido en el núcleo de la célula, que, oh sorpresa, ya fue digerido.

No cabe duda que esta cleptoplastia (robo de cloroplastos) es un caso increíble de simbiosis.

¿Qué hay detrás de este mecanismo adaptativo en la E. chlorotica?

Aún no lo sabemos del todo. Aunque, hay posibles explicaciones.

De acuerdo a expertos, los cloroplastos podrían mantener autonomía genética y prescindir así de las directrices del núcleo. Otra opción, incluso más factible, es que la E. chlorotica incorpora a sus células los genes del alga que permiten la fotosíntesis proporcionando proteínas al cloroplasto. Esta última explicación es particularmente interesante porque según ella el molusco, puede pasar los genes obtenidos a la siguiente generación.

De ahí que, en los últimos años los biólogos genetistas encuentran en este invertebrado marino un modelo ideal para el desarrollo de terapias génicas. Sin embargo, no es sencillo estudiarlas, pues encontrarlos no es tarea fácil, y mantenerlos en laboratorio, menos. Pero, además de todas las posibles aplicaciones en genética, ¿no te parece un organismo fascinante?