Sacoglosos, los animales que pueden hacer la fotosíntesis
El increíble viaje evolutivo de los moluscos marinos que se alimentan de la luz del sol
¿Te imaginas a un animal capaz de comerse una planta, robarle su maquinaria celular y seguir viviendo de la luz solar durante meses sin necesidad de volver a ingerir ningún alimento? Aunque suena a ciencia ficción, este fenómeno existe en la naturaleza y ocurre bajo la superficie del mar: ¡sus protagonistas son los sacoglosos!
Un enigma biológico: ¿qué es la cleptoplastia?
Los sacoglosos (Sacoglossa) son un orden de gasterópodos marinos emparentados con las babosas y caracoles de mar. A diferencia de otros moluscos, han desarrollado una adaptación única: la cleptoplastia.
Gracias a una estructura bucal especializada (una rádula), estos animales perforan la pared de las células de las algas y succionan su contenido. Sin embargo, en lugar de digerirlo todo, ciertos sacoglosos son capaces de capturar los cloroplastos intactos e integrarlos en las células de su propia glándula digestiva.
Dentro del animal, los cloroplastos siguen haciendo la fotosíntesis, convirtiendo la luz solar y el dióxido de carbono en nutrientes para el molusco. Según su grado de desarrollo, se clasifica esta habilidad en dos tipos:
- Cleptoplastia funcional (F-K): Los cloroplastos permanecen activos y el animal aprovecha directamente sus productos fotosintéticos desde un día hasta varios meses.
- Cleptoplastia no funcional (N-K): El animal retiene los cloroplastos durante un tiempo breve o como pigmentación, pero no puede extraer energía fotosintética.
El estudio de la filogenia molecular demuestra que la capacidad de realizar la fotosíntesis no está repartida por igual en todos los grupos de sacoglosos:
Orden SACOGLOSSA Von Ihering, 1876
- Suborden Oxynoacea Odhner, 1939: con caparazón y sin fotosíntesis funcional
- Suborden Plakobranchacea Jensen, 1996 : sin caparazón y con fotosíntesis funcional
Figura 1. Visión general de las relaciones filogenéticas tradicionales entre Sacoglossa, incluyendo su capacidad cleptoplástica. Fuente: Maeda et al. (2010).
Los géneros con caparazón (Oxynoacea)
Familias como Volvatellidae, Oxynoidae o Juliidae conservan el caparazón ancestral. En estos clados, la fotosíntesis es inexistente o se limita a una retención no funcional de los cloroplastos, un hecho relacionado con hábitos adaptativos infaunales o de hábitats sombríos.
- El caparazón que presentan dificulta o impide directamente que la luz del sol llegue a las células de la glándula digestiva.
- Muchas de estas especies viven en hábitats infaunales (escondidas bajo el sedimento, la arena o en la base y los rizomas de las algas). Al pasar la mayor parte del tiempo en zonas oscuras o protegido de la radiación directa, la presión evolutiva para desarrollar o mantener la fotosíntesis ha sido nula.
- Aunque algunas de estas especies engullen cloroplastos (cleptoplastia no funcional), su organismo no produce las proteínas celulares especializadas necesarias para mantener los cloroplastos activos ni para evitar que se degraden rápidamente.
Un ejemplo en el Mediterráneo, aunque es poco frecuente, sería Lobiger serradifalcio, de la familia Oxynoidae. Es de color verde y se caracteriza por un pequeño caparazón transparente y delgado sobre el dorso. Presenta cuatro lóbulos o parapodios laterales de bordes ondulados que utiliza como mecanismo de defensa y camuflaje. Vive estrictamente asociado al alga verde Caulerpa prolifera, que perfora con su radula para succionar su zumo celular. Presenta una cleptoplastia no funcional: aunque ingiere los cloroplastos de C. prolifera y los mantiene brevemente en la glándula digestiva, otorgándole su color verde característico, no tiene la capacidad fisiológica de mantener la fotosíntesis activa ni de fijar carbono. Así pues, la retención de los plastidios no le aporta ningún beneficio nutricional fotosintético directo, sino que responde exclusivamente a una estrategia de mimetismo y camuflaje para integrarse visualmente entre las hojas del alga en el que habita.
Figura 2. Fotografía de un individuo de la especie Lobiger serradifalcio. Autoría: Xavier Salvador
Los géneros sin caparazón (Plakobranchacea)
A diferencia de los sacoglosos con caparazón, los géneros pertenecientes a los clavos sin caparazón (Plakobranchacea, que incluye superfamilias como Plakobranchoidea y Limapontioidea) experimentaron una pérdida evolutiva del caparazón ancestral. Esto permitió una transformación radical en su morfología, su hábitat y su capacidad fotosintética.
- Ausencia de caparazón y exposición a la luz: Al perder el caparazón calcárea protectora, el tejido dorsal de estos animales queda completamente expuesto a la radiación solar. La glándula digestiva se ramifica por casi todo el cuerpo, lo que maximiza la superficie de exposición a la luz.
- Hábitats epifaunales: Estos géneros suelen vivir sobre la superficie de las algas o en zonas de superficies iluminadas (hábitats epifaunales), donde la radiación solar es directa y abundante.
- Cleptoplastia funcional (corto y largo plazo): Han desarrollado adaptaciones celulares y fisiológicas para retener los cloroplastos de algas (Acetabularia, Bryopsis, Codium, etc.) en el interior de sus fagetocitos sin digerirlos de inmediato. En muchos de estos géneros, la cleptoplastia es plenamente funcional: los cloroplastos siguen haciendo la fotosíntesis, fijando carbono y transfiriendo carbohidratos y lípidos al molusco.
Diferenciamos dos tipos de cleptoplastia según su duración.
- Especies de largo plazo: Representadas por géneros como Elysia y Plakobranchus, destacan por conservar los cloroplastos activos entre uno y más de tres meses. Gracias a un tubo digestivo muy ramificado ya mecanismos celulares que evitan la degradación de los plastidios, estos moluscos pueden sintetizar carbohidratos y sobrevivir largos períodos sin necesidad de alimentarse.
Un ejemplo sería Elysia timida, sacogloss de la familia Plakobranchidae que tiene la parte exterior de color blanco, lazarillo de rojo y la parte interior verde. Vive asociado al alga verde Acetabularia acetabulum, que perfora con su radula para succionar su contenido celular. Dispone de dos grandes parapodios laterales y ramificaciones digestivas que utiliza como paneles solares para regular la exposición a la luz. Al retener los cloroplastos de este alga, consigue una fuente de energía directa durante las épocas de escasez, a la vez que adquiere una coloración verde ideal para camuflarse en su entorno.
Figura 3. Fotografía de un individuo de la especie Elysia tímida. Autoría: Andrea Comaposada
- Especies de corto plazo: Incluye la mayoría de los representantes de géneros como Thuridilla, Bosellia, Elysiella, Costasiella, Alderia, Hermaea, Mourgona y Caliphylla. En estos moluscos, los cloroplastos mantienen su actividad fotosintética de forma eficiente, pero sólo durante un período breve que va desde un solo día hasta un par de semanas. Dado que su organismo no puede evitar la degradación rápida de los plastidios, estos animales necesitan alimentarse de algas de forma continuada para ir «recargando» su glándula digestiva con nuevos cloroplastos funcionales.
Bosellia mimetica es un buen ejemplo de la familia Boselliidae, de cuerpo muy aplanado y sin caparazón, vive directamente sobre el alga verde Halimeda tuna en las aguas del mar Mediterráneo. Utiliza la rádula para perforar el alga y absorbe sus cloroplastos, los cuales mantiene activos en la glándula digestiva sólo durante unos pocos días. Dado que los plastidios se degradan rápidamente, el animal depende de un consumo frecuente de este alga para ir renovando. Esta retención temporal le aporta pequeñas ráfagas de energía fotosintética y, sobre todo, un mimetismo verdoso excepcional que le hace prácticamente invisible sobre la superficie de H. tuna.
Figura 4. Fotografía de un individuo de la especie Bosellia mimetica. Autoría: Xavier Salvador
Bibliografía
- Ballesteros, M., Madrenas, E., & Pontes, M. (2016). Actualización del catálogo de los moluscos opistobranquios (Gastropoda: Heterobranchia) de las costas catalanas. Spira, 6, 1-28.
- Giménez-Casalduero, F. (1997). Diferencias entre dos poblaciones de Elysia timida (Risso, 1818) del Mar Menor (Murcia, SE de España). Actas del Segundo Congreso de la Naturaleza de la Región de Murcia, 79–86
- GROC / Guía d’espècies. (s. f.). https://opistobranquis.org/ca/guia
- Gonor, J. J. (1961). Observations on the biology of Lobiger serradifalci, a shelled sacoglossan opisthobranch from the Mediterranean. Vie et Milieu, 12(3), 381–404. https://hal.sorbonne-universite.fr/hal-02899731
- Maeda T., Kajita T., Maruyama T. & Hirano Y. (2010) Molecular phylogeny of the Sacoglossa, with a discussion of gain and loss of kleptoplasty in the evolution of the group. Biological Bulletin 219: 17-26., available online at https://doi.org/10.1086/bblv219n1p17
