El misterio de las salamandras que pueden usar la energía solar para hacer comida

Aunque se parecen a las salamandras comunes, las salamandras de manchas amarillas poseen características muy diferentes a las de sus primas: sus embriones pueden usar la energía del Sol para crear nutrientes.
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La salamandra de manchas amarillas en realidad no se diferencia de otras salamandras, su apariencia no es nada especial. Como su nombre indica, su piel es negra con manchas amarillas. Son muy populares en América del Norte.

Sin embargo, mientras el embrión de esta especie se desarrolla, se someterá a una fotosíntesis similar a la de una planta para producir nutrientes. Y esto tiene que ver con el comportamiento de este particular anfibio.

Los adultos suelen ir a los charcos para aparearse y reproducirse. Las salamandras de manchas amarillas solo se reproducen en estanques sin peces, o sus larvas serán devoradas.

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Pero los estanques sin peces por lo general no contienen mucho oxígeno, por lo que sus huevos se echarán a perder rápidamente. Sin embargo, este problema se resuelve agregando algas a la mezcla de embriones durante el desove.

Desde hace tiempo se sabe que los huevos de salamandra de manchas amarillas tienen una relación simbiótica con las algas. Estos huevos son de color verde brillante. Sin embargo, solo recientemente, un investigador de la Universidad de Dalhousie en Nueva Escocia descubrió que en cierta etapa de desarrollo, los embriones contienen algas en sus células. Parte del color verde del huevo proviene del propio embrión.

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Las babosas de mar, los pulgones y las avispas orientales se encuentran entre las pocas criaturas que comparten esta habilidad. Sin embargo, la salamandra de manchas amarillas (Ambystoma maculatum) es el único vertebrado fotosintético conocido.
De hecho, antes de que los científicos se dieran cuenta de que la salamandra de puntos amarillos era capaz de realizar la fotosíntesis, se pensó que era imposible.

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Salamandras de puntos amarillos y algas fotosintéticas: una relación bidireccional
Las algas migran al embrión solo después de que se han desarrollado partes del sistema nervioso de la salamandra. Cuando mira videos de lapso de tiempo, puede ver un destello de color verde en este momento, es una pequeña floración de algas.
El embrión en desarrollo libera desechos ricos en nitrógeno en este momento, proporcionando alimento para las algas. Algunas algas pueden convertirlo en un embrión en este punto.

Una vez dentro de la salamandra, las algas se adhieren a sus mitocondrias. Las mitocondrias generan energía para las células animales a partir del oxígeno y la forma metabólica de la glucosa.

Las algas parecen entregar oxígeno y carbohidratos (productos de la fotosíntesis) directamente a las células de salamandra que los contienen.

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La salamandra puede estar usando estos subproductos para ayudar a producir su propia energía. A cambio, el embrión proporciona a las algas desechos ricos en nitrógeno y CO2.

Esta alga también se ha encontrado en los oviductos de las salamandras manchadas hembra. Es posible que la madre ya tenga las algas y se las transmita a su bebé colocándolas en el saco de huevos.

“La ciencia nos muestra las muchas formas en que la vida está interconectada, especialmente a nivel microscópico, donde vemos muchos organismos que dependen del contacto cercano o la internalización de otras especies para alimentarse, defenderse o reproducirse”, dijo el autor principal del estudio, John Burns. .

“Pero la relación entre esta alga en particular y la salamandra es muy inusual”.

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Una habilidad única

La salamandra de manchas amarillas fue el primer vertebrado capaz de realizar simbiosis fotosintética. Anteriormente, se pensaba que era imposible porque los vertebrados tienen sistemas inmunológicos adaptativos que pueden destruir cualquier materia biológica extraña.

Por lo tanto, se cree que los vertebrados no pueden tener simbiontes viviendo en ellos. Las salamandras de manchas amarillas pueden haber superado este obstáculo al apagar su sistema inmunológico o porque las algas no fueron reconocidas como extrañas. Sin embargo, la respuesta real aún se desconoce.

Ryan Kerney, profesor asistente de la Universidad de Gettysburg, dijo: “Este es realmente un arreglo extraño, las salamandras permiten que las algas vivan en sus cáscaras de huevo”.

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La compleja relación entre las salamandras de puntos amarillos y las algas dice mucho sobre la interconexión de la vida en nuestro planeta. Es un excelente ejemplo de cómo las formas de vida pueden evolucionar juntas, formar alianzas y depender unas de otras para sobrevivir de las formas más inesperadas.

Como se mencionó, los animales fotosintéticos son extremadamente raros y todos los demás casos conocidos son invertebrados. Donde diferentes especies usarán métodos ligeramente diferentes para aprovechar la energía solar, más comúnmente albergando algún tipo de microalgas o cianobacterias dentro de ellas.

Por ejemplo, la babosa de mar verde esmeralda (Elysia chlorotica) incluso tiene el gen para mantener los cloroplastos que contiene. Puede vivir hasta nueve meses sin comer. El pulgón del frijol (Acyrthosiphon pisum) tiene un gen fúngico que produce carotenoides.

Ligeramente diferentes, las avispas orientales (Vespa orientalis) conducen la electricidad desde su exoesqueleto, seda y paredes de peine. Las bandas amarillas de la avispa contienen xantopterina que absorbe la luz y la convierte en electricidad.

“Esto plantea la posibilidad de muchos simbiontes animales/algas que no conocemos”, dijo el biólogo Roger Hangarter de la Universidad de Indiana en Bloomington.

“Dado que otras salamandras y algunas ranas tienen simbiontes de algas/huevos similares, es posible que algunas de ellas también tengan el tipo de endosimbiosis que hemos visto en las salamandras de manchas amarillas”.

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