Lesmas-do-mar mais eficientes na fotossíntese do que algas

Investigadores portugueses reportam processo evolutivo de cleptoplastos

"Lesmas-do-mar movidas a energia solar" (fotografia: Bruno Jesus)

Investigadores portugueses descobrem que lesmas-do-mar fotossintéticas podem ser mais eficientes na fotossíntese do que as próprias algas que consomem. Já há muito tempo se conhece uma destas espécies com uma capacidade invulgar: guardar alguma da maquinaria das células das algas que consomem (os cloroplastos – as estruturas mais importantes para a fotossíntese) e mantê-los funcionais dentro das suas próprias células, produzindo assim parte do seu próprio alimento através da fotossíntese, tal como uma qualquer planta.

Este grupo de lesmas-do-mar, denominados sacoglossos, foi igualmente baptizado de “Lesmas-do-mar movidas a energia solar” (solar-powered seaslugs no original inglês). Até agora, conhecem-se no mundo 300 espécies e vivem todas em águas pouco profundas, associadas a algas verdes que frequentemente observamos nas praias.

O mais curioso desta associação é que não se trata de uma simbiose entre dois organismos, como acontece entre os corais e as microalgas que dentro deles vivem, mas entre um animal e um organelo celular de um vegetal – o cloroplasto – que não é digerido quando passa pelo tracto digestivo da lesma e se mantém funcional. Estas estruturas, “roubadas” às algas, passam a ter o nome de cleptoplastos.

Estes cleptoplastos podem produzir energia tal como o faziam na alga durante algumas semanas ou até meses, sendo portanto um bom complemento ao consumo das algas pelas lesmas. Num artigo publicado a semana passada, no «Journal of Experimental Marine Biology and Ecology», os investigadores portugueses Bruno Jesus, Patrícia Ventura e Gonçalo Calado reportam uma importante descoberta relacionada com as prestações destes cleptoplastos.

Estudando a espécie de lesma-do-mar Elysia timida e a alga de que se alimenta Acetabularia acetabulum demonstraram que o rendimento fotossintético em condições de luz alta, semelhante à do ambiente em que vivem, é maior nos animais que nas algas. De facto, nestas condições de luminosidade, os cloroplastos das algas entram facilmente num processo denominado fotoinibição, que baixa o rendimento do processo de fotossíntese.

A Elysia timida alimenta-se da alga Acetabularia acetabulum (fotografia: Bruno Jesus)

Ao contrário, os cleptoplastos que estão nas células das lesmas, beneficiam de uma protecção de umas estruturas móveis, os parápodes – prolongamentos da pele do animal -, que se podem abrir ou fechar consoante a quantidade de luz ambiente, fazendo com que o processo e fotoinibição diminua. Além disso, foi também observado que estes animais tendem a afastar-se das zonas com luz alta, o que as algas não podem fazer. É como usar o melhor de dois mundos: fazer fotossíntese como uma planta, abrir ou fechar-se e mudar de sítio, como um animal, segundo as condições de luz.

Inovação evolutiva

“É fascinante como um animal pode ser ainda mais eficiente fazer fotossíntese do que a alga a quem roubou a maquinaria!”, comentou Bruno Jesus, investigador do Centro de Oceanografia e primeiro autor do estudo. “Algures, no decorrer da evolução, esta associação terá sido fortemente benéfica para este grupo de lesmas-do-mar, provavelmente na colonização de águas pouco profundas. Embora este processo evolutivo esteja longe de ser entendido, é certamente uma lição a ter em conta que demonstra que as inovações evolutivas têm muito menos fronteiras do que “a priori” poderíamos pensar”, acrescentou.

Este trabalho é o primeiro resultado de um projecto financiado pela Fundação para a Ciência e Tecnologia chamado SymbioSlug, coordenado pelo Instituto Português de Malacologia e tendo como parceiro o Centro de Oceanografia, que pretende estudar a fisiologia desta curiosa relação entre animais e plantas, que até agora levantou mais perguntas que respostas.