seaslug

Mijn moeder heeft een plan. Weg met zwangerschappen en pijnlijke bevallingen, zij wil foetussen voortaan simpelweg kweken in het raamkozijn. In een grote glazen container, lekker in het zonnetje, en als de tijd rijp is slaan we het glas stuk. Voilá, een baby. De fotosynthese die daarvoor nodig is gaat natuurlijk alleen werken met een foetus die groen ziet van de chloroplasten, maar dat vindt mijn moeder geen enkel probleem. Uit een fotosynthetiserend embryo groeit immers een fotosynthetiserend kind, en daarna een volwassene die in plaats van avondeten gewoon een kwartiertje in de zon gaat staan. Handig! En mooi groen is niet lelijk.

Mijn moeder is niet de enige met dat idee: zeeslakken uit de familie Plakobranchoidea staan bekend om hun bijzondere groene kleur en uitzonderlijke resistentie tegen uithongering, en zijn al tijden met dit project bezig. De slakken eten algen, en verteren alles behalve de chloroplasten. Deze fotosyntheseorgaantjes slaan ze op, waardoor ze over hun hele lichaam knalgroen kleuren.

Van sommige soorten uit deze slakkenfamilie was zelfs bekend dat de gestolen chloroplasten — nu ‘kleptoplasten’ genaamd — maandenlang fotosynthetisch actief bleven. Bij gebrek aan voedsel zouden de slakken de kleptoplasten dus in kunnen zetten om suiker te produceren, en zo als levende zonnepanelen lange periodes van honger kunnen overbruggen. Tenminste, dat was de algemeen geaccepteerde wijsheid. Nieuw onderzoek geleid door de Duitse wetenschapper Sven Gould, deze maand gepubliceerd in Proceedings of the Royal Society B, laat echter zien dat de werkelijkheid complexer is.

Voor fotosynthese is namelijk niet alleen een chloroplast nodig, maar ook de expressie van duizenden genen die normaliter niet voorkomen in het genoom van een dier. Wetenschappers probeerden al jaren te onderzoeken of die fotosynthesegenen misschien opgenomen waren in het genoom van de slakken. Maar hoewel indirecte aanwijzingen werden gevonden voor genen van plantaardige origine in het slakkengenoom, ontbrak ondanks grondig zoeken een solide bewijs. Doen de slakken dan wel aan fotosynthese, of is er wat anders aan de hand?

Gould en zijn team waren inmiddels sceptisch over het idee van de slak op zonne-energie. Eén van de belangrijkste bewijsstukken daarvoor was het feit dat de slakken lange hongerperiodes konden overleven, dus het werd tijd om daar eens wat meer licht op te werpen. Of beter gezegd: tijd om het licht uit te zetten. De onderzoekers verdeelden de slakken over drie aquaria: één in het licht, één in het donker, één met een stofje in het water dat fotosynthese blokkeert — en allemaal zonder eten. Als de slakken fotosynthese zouden inzetten voor hun voortbestaan, dan zou er wat betreft overleven en gezondheid een duidelijk verschil moeten blijken tussen de slakken in het licht en die waar fotosynthese niet mogelijk was.

Maar na twee maanden zonder eten waren alle slakken, ongeacht de behandeling, nog in leven, en waren ze allemaal evenveel gewicht verloren. De kleptoplasten waren wel fotosynthetisch actief in die periode (behalve in de groep waar het anti-fotosynthesestofje in het water zat), maar die fotosynthese was dus niet verantwoordelijk voor het overleven van de slak.

Nu is de vraag natuurlijk: als de fotosynthese van de kleptoplasten niet nodig is om hongerperiodes te overbruggen, wat doen ze dan? De onderzoekers vermoeden dat de kleptoplasten hun bijdrage leveren door als camouflage te functioneren, of misschien wel direct worden gebruikt als voedsel. De groene massa is dan geen zonnepaneel, maar een energievoorraad.

Kortom: de slak op zonne-energie was een mooi idee, maar het blijkt een overhaast getrokken conclusie. Sorry mamma, je staat er weer alleen voor.

Christa G, Zimorski V, Woehle C, Tielens AGM, Wägele H, Martin WF, Gould SB. (2014): Plastid-bearing sea slugs fix CO2 in the light but do not require photosynthesis to survive. Proc. R. Soc. B 281: 20132493

 

Foto boven: de slak Elysia timida, die o.a. gebruikt werd voor dit onderzoek. Credit: Sven Gould/Jan de Vries