EL éxito de sobrevivencia de una especie viene marcado por la necesidad de evolucionar y adaptarse a los distintos desafíos que se le presenta en el medio donde habitan, esta evolución junto con las interacciones entre organismos, resulta fundamental para aprovechar al máximo los recursos disponibles en la naturaleza. Es conocido que la alimentación es un proceso elemental o indispensable para la adquisición de nutrientes que a su vez serán transformados en energía útil e imprescindible para realizar las demás funciones vitales. De dos formas diferentes se puede obtener esta energía, bien como lo hacen los organismos autótrofos o como los organismos heterótrofos. En determinados casos existen particularidades como es el caso de los animales fotosintéticos.
Para comprender mejor debemos recordar que los organismos autótrofos son aquellos que poseen la fortaleza o capacidad de generar su propio alimento, bien mediante la transformación de la energía proveniente del sol o bien a través del uso de sustancias inorgánicas.
Cuando hablamos de organismos autótrofos, solemos pensar en las plantas o algas que pueden realizar la fotosíntesis, o en microorganismos que utilizando sustancias inorgánicas la transforman para obtener su energía, pero actualmente y gracias a diversos estudios se han encontrado animales con capacidad de aprovechar el proceso de fotosíntesis para su beneficio mediante simbiosis, bien sea con estructuras celulares llamadas organelos o con la asociación de un organismo autótrofo, por este motivo estos seres se los denomina animales fotosintéticos.
Fotosíntesis en animales
En primer lugar hay que destacar que los animales fotosintéticos no nacen equipados para realizar esta función, sino que a través del consumo de organismos fotosintéticos pueden internalizar estructuras u organelos para usarlas en función de esta actividad. En el reino animal son varios grupos que poseen esta característica peculiar que en algunos casos les confiere unos rasgos que resultan bastante llamativos por sus bellos colores.
Cleptoplastia
Dentro del grupo de los invertebrados encontramos al filo de los moluscos, y dentro de ellos a unos gasterópodos del orden de los opistobranquios o mejor conocidos como babosas de mar. Estas babosas tienen la capacidad de secuestrar a los cloroplastos de las plantas que consumen y utilizarlos como estructuras propias con el fin de completar su alimentación heterótrofa con los productos sintetizados por efectos de la transformación de la energía lumínica.
Uno de los organismos más representativos de este grupo lo es Elysia chlorotica, esta babosa cuyo tamaño promedio es de aproximadamente 30 mm, posee una extraordinaria destreza de capturar los cloroplastos del alga Vaucheria litorea, de la cual se alimenta. Para lograr esta hazaña, E. chlorotica solo digiere parte del alga dejando a los cloroplastos intactos, estos cloroplastos pasarán a formar parte de las células de las babosas y son distribuidos en todos los divertículos digestivos que tiene, proporcionándole la habilidad de realizar la fotosíntesis, además le da el color verde característico en su fase adulta, ya que en su primera etapa de vida puede tener coloraciones variantes entre gris y rojo con algunas manchas blancas.
Se ha descubierto que esta babosa puede mantener viables a los cloroplastos por un largo periodo de tiempo, logrando alimentarse algunas veces exclusivamente a través de la fotosíntesis. Sin la protección de las células vegetales, los cloroplastos no pueden ser funcionales y en este caso E. chlorotica les proporciona las condiciones necesarias para su funcionamiento, gracias a que ha introducido en su genoma parte de la información genética del alga responsable de mantener en funcionamiento a los cloroplastos, logrando así independencia en el funcionamiento pasando a formar parte de los animales fotosintéticos.
Así mismo, otros opistobranquios también realizan este proceso aunque con una menor efectividad en lo referente a la durabilidad de los cloroplastos dentro de su cuerpo, tal es el caso de Elysia pusilla quien obtiene sus cloroplastos cuando se alimenta del alga H. discoidea. Es necesario destacar que este proceso simbiótico recibe el nombre de cleptoplastia.
Simbiosis / endosimbiosis (convivencia):
Otro de los grupos donde podemos encontrar animales fotosintéticos es en los cnidarios, especialmente en los corales de cuerpo blando, estos corales hacen simbiosis con microalgas que son llamadas zooxantelas, las cuales les proporcionan alimento a través del proceso de la fotosíntesis.
En el grupo de los vertebrados también existen animales fotosintéticos, en este caso debemos señalar a una salamandra cuyo nombre es Ambystoma maculatum, que en conjunto con el alga Oophila amblystomatis protagonizan una simbiosis única de los organismos vertebrados. La simbiosis ocurre cuando el alga se introduce y coloniza la membrana interna de los huevos de esta salamandra proporcionándole nutrientes del proceso fotosintético mientras esta se consume el CO2 y los productos nitrogenados desechados por el embrión.
Ventajas frente a los que presentan solo alimentación heterótrofa
Los organismos que hemos considerado como animales fotosintéticos presentan una clara ventaja sobre aquellos que solo tienen una alimentación heterótrofa, ya que mucho de ellos cuando su principal alimento escasea, pueden vivir en su exclusividad a través del proceso de la fotosíntesis, proporcionándole así la energía suficiente para realizar las demás funciones vitales, tal es el caso de la babosa de mar mencionada anteriormente que al no conseguir el alga V. litorea vive exclusivamente de la energía proveniente de los cloroplastos.
De igual manera, pueden conseguir ventaja en estas relaciones para lograr un desarrollo satisfactorio y con altas posibilidades de supervivencia, tal y como lo hace la salamandra Ambystoma maculatum, la cual al dejar que sus huevos sean colonizados por el alga Oophila amblystomatis, estos presentan un desarrollo y crecimiento más rápido que aquellos que no son colonizados.
🧬☀️ Resumen para repasar
Animales fotosintéticos por adquisición
1. Cleptoplastia (secuestro de orgánulos)
- Mecanismo: El animal heterótrofo consume un organismo fotosintético (generalmente un alga) y destruye su estructura celular, pero detiene deliberadamente la digestión de los cloroplastos.
- Proceso técnico: Aísla e incorpora estos orgánulos de forma intracelular en sus propios tejidos digestivos, manteniéndolos viables y funcionales. El alga muere, pero el animal secuestra su maquinaria energética.
- Estatus genético: Requiere, en los casos más avanzados, la transferencia horizontal de genes o mecanismos de soporte molecular en el genoma del animal para prolongar la vida del cloroplasto fuera de la célula vegetal.
- Ejemplos clave: Moluscos gasterópodos marinos (babosas de mar como Elysia chlorotica y Elysia pusilla).
2. Endosimbiosis mutualista (hospedaje de organismos completos)
- Mecanismo: El animal no destruye ni digiere al organismo fotosintético. Establece una relación de convivencia biológica donde el hospedero (animal) y el simbionte (alga) coexisten vivos.
- Proceso técnico: El alga entra entera, se aloja en el interior de los tejidos o células del animal y continúa realizando sus ciclos metabólicos y de reproducción autónoma de forma interna.
- Estatus genético y ecológico: Se produce un intercambio metabólico bidireccional continuo. El alga transfiere fotoasimilados (carbohidratos y oxígeno) al animal, y el animal provee un microambiente protegido rico en metabolitos de desecho inorgánicos (CO₂, compuestos nitrogenados y fósforo) para nutrir al alga.
- Ejemplos clave: Invertebrados cnidarios (corales y zooxantelas) y vertebrados anfibios (embriones de la salamandra Ambystoma maculatum con el alga Oophila amblystomatis).
Biografía consultada
- Fernández, I. (2017).
- García, K. (2015).
- Mujer, C.; Andrews, D.; Manharts, J.; Pierce, S.; Rumpho, M. (1996).
- Ortigosa, J. (2010).
- Sidney K. Pierce, Steven E. Massey, Jeffrey J. Hanten and Nicholas E. Curtis, 2003. https://doi.org/10.2307/1543594
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