Y a-t-il des animaux qui grandissent avec la lumière ? La qualité de conversion de l'énergie lumineuse en énergie chimique est, classiquement, la puissance du règne végétal. Cependant, il est actuellement reconnu qu'il existe des espèces animales qui grandissent grâce à la photosynthèse.
Fondamentalement, la croissance des espèces animales bénéficie de la relation symbiotique avec les algues unicellulaires, qui effectuent la photosynthèse pour l'énergie. Cet article présente deux exemples.
Qu'est-ce qu'une relation symbiotique ?
Par définition, la relation symbiotique établit une association intime entre des organismes d'espèces différentes, qui récompensent les bénéfices mutuels dans leur développement vital.
À l'intérieur des cellules des plantes ou des algues, les plastes ou plastes sont des organites dont la fonction principale est de produire et de stocker des composés chimiques. Ainsi, ces organites commandent des processus tels que la photosynthèse, la synthèse des lipides et des acides aminés, ils déterminent également la couleur des fruits et des fleurs. Rarement, ceux-ci sont exportés vers des cellules animales qui se nourrissent d'algues.
1. Limaces de mer
On parlera d'abord des limaces de mer, appartenant à l'ordre Sacoglossa, qui se nourrissent d'algues siphonées. Ces espèces séquestrent les plastes des algues ingérées dans les cellules de leur glande digestive. Cette incorporation est facilement mise en évidence car les cellules digestives prennent la couleur de l'algue.
Chez certaines limaces, y compris celles du genre Elysia, les plastes peuvent rester morphologiquement intacts et fonctionner pendant des semaines et des mois. C'est le cas de la limace de mer appelée Elysia chlorotica, un petit gastéropode de 5 centimètres de long.
Cet étrange animal ressemble à une feuille. Elle est verte quand le soleil brille et elle s'étale comme pour profiter de la lumière et de la chaleur. Cette espèce se nourrit d'algues filamenteuses telles que Vaucheria littorea. Les chloroplastes volés contiennent de la chlorophylle, le pigment qui capte la lumière lors de la photosynthèse. Ainsi, grâce à ces éléments, la limace exhibe sa couleur.
Il est intéressant de savoir que le mollusque acquiert des chloroplastes au cours de son développement, c'est-à-dire lors du passage de la larve à la forme adulte. Fait intéressant, la limace ne semble se nourrir d'algues qu'au début de son existence, puis puise son énergie exclusivement dans la photosynthèse.
La salamandre maculée
Son nom scientifique est Ambystoma maculatum. Cette espèce établit une association entre ses embryons et l'algue verte (Oophila amblystomatis) dont elle se nourrit.
Des rapports récents ont montré que cette symbiose est plus intime que précédemment.Ainsi, il a été conclu que les cellules d'algues envahissent celles des organes reproducteurs adultes et de leurs embryons au cours du développement. Les chloroplastes restent fonctionnels tout au long de la vie.
Une fois à l'intérieur, l'algue métabolise le dioxyde de carbone produit par l'embryon et lui fournit de l'oxygène grâce à la photosynthèse. C'est un magnifique exemple de symbiose, et le seul exemple connu est un organisme endosymbionte intracellulaire chez les vertébrés.
En revanche, l'algue semble bénéficier des abondants apports d'azote et de phosphore présents dans l'embryon.
Unis pour l'éternité ?
Il est intéressant d'apprendre que cette symbiose entre l'algue verte et la salamandre peut exister au-delà du stade embryonnaire précoce. Les scientifiques ont réussi à retracer l'autofluorescence émise par la chlorophylle et l'ADN des algues dans les salamandres de nouvelle génération.
L'invasion des cellules d'algues dans les tissus de la salamandre représente une association unique entre un vertébré et une algue eucaryote, avec des implications pour la recherche sur la reconnaissance cellule-cellule, l'échange possible de métabolites ou d'ADN, et la congruence entre la population hôte et symbiote structures.
Note finale
En bref, cette relation peut aussi être vue comme la capacité inhabituelle d'asservir des parties ou la totalité d'un autre organisme. Ce processus spécial a un impact évident sur le fonctionnement des réseaux trophiques et des écosystèmes. De plus, il illustre l'un des mécanismes clés par lesquels la vie sur Terre a probablement évolué.