Животные, способны к фотосинтезу

Фотосинтез – это процесс использования световой энергии для преобразования углекислого газа в кислород и углеводы. Растения и некоторые бактерии успешно делают это на протяжении миллиардов лет. Их роль в жизненном цикле очень важна, поскольку они служат источником пищи и кислорода для других живых организмов. Нетрудно представить, какие преимущества получил бы человек, научившись получать кислород и углеводы из солнечного света без помощи растений. Однако на данный момент научные исследования не выявили ни одного животного, способного осуществлять фотосинтез так же, как это делают растения.

процесс фотосинтеза в природе

Интересный факт! Впервые идею искусственного фотосинтеза высказал итальянский химик Джакомо Чамичан в 1912 году. Но, несмотря на постоянно ведущиеся научные исследования, проблема до сих пор не решена.

Тем не менее, некоторые животные нашли «свой путь» в решении проблемы получения питательных веществ при помощи солнечного света. Все они сумели вступить в симбиотические отношения с водорослями или растениями, создавая им среду для жизни и получая взамен органические вещества, вырабатываемые их хлоропластами. В частности, к таким животным относятся:

• Зеленый морской слизень;
• Гороховая тля;
• Гигантская тридакна;
• Кораллы;
• Пятнистая саламандра.

Зеленый морской слизень (лат. Elysia chlorotica) – необычайно красивый представитель этого вида, обитающий в водах восточного побережья США и Канады. Его отличительной особенностью является окрашенное в яркий зеленый цвет, листовидное тело. Слизень питается водорослями (лат. Vaucheria litorea), но это не единственный источник энергии. Хлоропласты водорослей встраиваются в клетки кишечника, где продолжают фотосинтезировать органические питательные вещества долгое время после того, как сами водоросли переварены и выведены из организма. В результате зеленые слизни могут проводить свои дни, лежа на солнце и получая энергию путем фотосинтеза. Симбиоз, благодаря которому хлоропласты водорослей работают на слизня, называется клептопластией.

Зеленый морской слизень

Интересный факт! В 2010 году исследователи из Гарварда попробовали ввести фотосинтезирующие бактерии в яйца рыбок-зебр. Они обнаружили, что через две недели после вылупления рыбок бактерии были еще живы, но не росли, не размножались и почти не вырабатывали глюкозу.

Гороховая тля (лат. Acyrthospihon pisum) – насекомое, живущее по всему миру и питающееся бобовыми растениями. По некоторым данным она способна вырабатывать каротиноиды – пигменты, содержащиеся в хлоропластах и участвующие в фотосинтезе. У тлей каротиноиды отвечают за цвет насекомого; если они отсутствуют, то насекомое становится белым. Похоже также, что каротиноиды служат не только для красоты, но и для преобразования солнечного света в энергию. Окончательных данных по этому вопросу пока нет.

Гороховая тля

Гигантская тридакна (лат. Tridacna gigas) – представитель рода моллюсков Tridacna, которые являются самыми крупными из ныне живущих двустворчатых моллюсков. Они находятся под угрозой исчезновения и обитают на мелководных коралловых рифах южной части Тихого и Индийского океанов. Их вес превышает двести килограммов, а длина в поперечнике достигает 120 см. В естественных условиях доживают до ста лет и более. В тканях мантии гигантской тридакны обитают симбиотические одноклеточные водоросли (зооксантеллы), благодаря содружеству с которыми взрослые моллюски получают большую часть питательных веществ. Днем моллюск раскрывает раковину и раздвигает ткани мантии, обеспечивая доступ необходимого для фотосинтеза солнечного света к симбионту. У очень маленьких моллюсков питание через фильтр обеспечивает около 65% общего объема веществ, необходимых для дыхания и роста. Более крупные моллюски получают таким путем только 34% питательных веществ. Зооксантеллы являются симбионтом не только тридакн, но и близлежащих рифообразующих кораллов.

Гигантская тридакна

Большинство кораллов, строящих рифы, также содержат колонии зооксантелл, которые живут в их тканях и придают кораллам красивый цвет. В течение дня водоросли обеспечивают коралл большей частью энергии, а взамен получают безопасное место для жизни.

Кораллы

Пятнистая саламандра (лат. Ambystoma maculatum) – единственное позвоночное животное, как и морской слизень, живущее в симбиотических отношениях с водорослями. Их обнаружили в эмбрионах животного. Зародыши саламандры находятся в прозрачных яйцах, которые самки откладывают на подводные растения, близко к поверхности, куда попадает солнечный свет.

Пятнистая саламандра

Похоже, что зеленые водоросли помогают эмбрионам получать столь необходимую для роста и развития энергию из солнечного света, обеспечивая при этом дополнительный источник энергии (это, в свою очередь, повышает их шансы на выживание). Пятнистые саламандры – самый высокоразвитый вид животных, способный напрямую получать пользу от фотосинтеза. Обычно иммунная система высокоразвитых организмов препятствует такому симбиотическому поведению.

Интересный факт! По некоторым данным, в мире существует около 30 тыс. человек, заявляющих, что они годами питаются исключительно энергией солнца – т.н. праноедов или солнцеедов. Научных доказательств этого не существует, зато зарегистрировано несколько достоверных фактов смерти их последователей от голода и обезвоживания.