Esiste un animale che si comporta come una pianta. È una lumaca di mare grande pochi centimetri, di un verde brillante, capace di nutrirsi con la luce del sole proprio come una foglia. Per riuscirci ruba qualcosa alle alghe di cui si ciba e lo conserva dentro il proprio corpo. Il fenomeno si chiama cleptoplastia e ha lasciato perplessi i biologi per decenni.
Una lumaca che sembra una foglia
Quando la incontri tra le alghe di una laguna poco profonda, è facile scambiarla per un frammento di vegetale. Elysia chlorotica, una piccola lumaca di mare delle coste atlantiche del Nord America, è di un verde intenso e ha il corpo appiattito ai lati, con due lembi che ricordano i petali di una foglia. Non è un caso: questo mollusco ha fatto della somiglianza con le piante molto più di un travestimento.
Le lumache di mare prive di conchiglia, come i nudibranchi e i sacoglossi a cui appartiene Elysia, sono tra gli animali più sorprendenti degli oceani. Alcune sono coloratissime, altre velenose, altre ancora capaci di trucchi che sembrano usciti da un romanzo di fantascienza. Ma poche fanno una cosa tanto straordinaria quanto produrre energia dal sole.
Che cos’è la cleptoplastia
La parola cleptoplastia unisce il greco kleptes, «ladro», e plastos, «plastide», cioè la struttura della cellula vegetale che contiene i cloroplasti. È esattamente ciò che fa questa lumaca: ruba i cloroplasti.
I cloroplasti sono gli organuli responsabili della fotosintesi nelle piante e nelle alghe: catturano la luce e la trasformano in zuccheri. Quando Elysia chlorotica mangia certe alghe filamentose, non digerisce completamente i loro cloroplasti. Li separa, li trattiene nelle cellule che rivestono il proprio intestino e li mantiene funzionanti. Da quel momento la lumaca può, in parte, fabbricare il proprio nutrimento sfruttando la luce.
Per quanto tempo funziona
È qui che il fenomeno diventa quasi incredibile. In alcuni esemplari i cloroplasti rubati continuano a lavorare per settimane e, secondo diversi studi, anche per molti mesi. È un periodo lunghissimo, considerando che si tratta di strutture estranee tenute in vita all’interno di un animale.
Una lumaca che ha fatto «il pieno» di cloroplasti può sopravvivere a lungo anche con poco cibo, traendo energia dalla luce come se prendesse il sole. Per questo viene spesso soprannominata «lumaca solare» o «foglia che striscia».
Il mistero che ha diviso i biologi
Per funzionare, un cloroplasto ha bisogno di un continuo rifornimento di proteine, che nelle piante sono prodotte grazie a istruzioni contenute sia nel cloroplasto stesso sia nel nucleo della cellula vegetale. Ma la lumaca non ha un nucleo di alga dentro di sé: come fanno allora questi organuli a resistere così a lungo?
Una vecchia ipotesi suggeriva che la lumaca avesse «assorbito» nel proprio DNA alcuni geni dell’alga, un fenomeno chiamato trasferimento genico orizzontale. Studi più recenti hanno messo in dubbio questa spiegazione e oggi i ricercatori pensano che i cloroplasti delle alghe usate da Elysia siano semplicemente molto robusti e autonomi, capaci di funzionare a lungo anche senza il resto della cellula vegetale. Il dibattito non è del tutto chiuso, e proprio questo rende la lumaca un soggetto di ricerca affascinante.
Non è l’unica «lumaca vegetale»
Elysia chlorotica è la più studiata, ma non è sola. Esistono diverse specie di sacoglossi capaci di cleptoplastia, con risultati differenti.
La «pecora di mare»
Tra le più amate dagli appassionati c’è Costasiella kuroshimae, una minuscola lumaca soprannominata «pecora di mare» (in inglese leaf sheep) per le sue appendici che ricordano un gregge in miniatura ricoperto di foglioline verdi. Anche lei conserva cloroplasti, anche se per tempi più brevi rispetto a Elysia.
Verde, ma non sempre per lo stesso motivo
Attenzione però: non tutte le lumache di mare verdi fanno la fotosintesi. In molte specie il colore serve solo a mimetizzarsi tra le alghe. La capacità di mantenere cloroplasti attivi è rara e limitata ad alcuni gruppi ben precisi, ed è proprio questa selettività a renderla interessante per gli scienziati.
A che cosa serve studiarla
Capire come una cellula animale riesca a ospitare e mantenere attivi organuli vegetali ha implicazioni che vanno oltre la curiosità. Studiare la cleptoplastia aiuta a comprendere meglio l’evoluzione della fotosintesi e i rapporti di simbiosi tra organismi diversi, un tema centrale nella storia della vita sulla Terra: anche i cloroplasti delle piante, in origine, derivano da batteri inglobati miliardi di anni fa.
C’è di più: comprendere come questi organuli sopravvivano in un ambiente «ostile» potrebbe offrire spunti per la biologia cellulare e per le ricerche sulla conservazione delle strutture cellulari. La piccola lumaca verde, insomma, ha parecchio da insegnare.
Dove vive e come si riproduce
Elysia chlorotica abita le acque salmastre e poco profonde della costa orientale degli Stati Uniti e del Canada, dove abbondano le alghe di cui si nutre. La sua vita è strettamente legata a queste alghe: i piccoli appena nati non sono verdi e devono prima mangiarne a sufficienza per «caricarsi» di cloroplasti e assumere il loro colore caratteristico.
È un ciclo elegante: l’animale dipende dall’alga per il cibo e per la sua singolare capacità solare. Senza quel pasto iniziale, la lumaca resterebbe trasparente e non potrebbe mai diventare la «foglia vivente» che conosciamo. Se ti affascinano gli animali marini con abilità inaspettate, può interessarti anche il pesce pappagallo, capace di produrre sabbia e di dormire avvolto nel muco.
Un piccolo prodigio dell’evoluzione
La lumaca che fa la fotosintesi è un promemoria di quanto la natura sia più creativa della nostra immaginazione. Il confine tra «animale» e «pianta», che a scuola sembra netto, nella realtà degli oceani diventa sfumato e poroso. Per approfondire la biologia di questa specie puoi consultare la voce dedicata a Elysia chlorotica su Wikipedia.
La prossima volta che pensi alle piante come agli unici esseri capaci di nutrirsi di luce, ricordati di questa lumachina verde grande quanto un’unghia: striscia tra le alghe, prende il sole e, in silenzio, sfida le definizioni che diamo per scontate.
Domande frequenti
Come fa una lumaca di mare a fare la fotosintesi?
Mangia particolari alghe e trattiene i loro cloroplasti, gli organuli che catturano la luce, mantenendoli attivi nelle cellule del proprio intestino. Grazie a essi può produrre parte del nutrimento sfruttando la luce solare.
Che cosa significa cleptoplastia?
È il «furto» dei plastidi: il termine indica la capacità di alcuni organismi di sottrarre e conservare i cloroplasti di altri esseri viventi, in questo caso le alghe, per usarli a proprio vantaggio.
Per quanto tempo i cloroplasti restano attivi nella lumaca?
Dipende dalla specie. In Elysia chlorotica possono funzionare per settimane e, secondo vari studi, anche per diversi mesi, permettendo alla lumaca di resistere a lungo con poco cibo.
La lumaca può vivere solo di luce?
No. La fotosintesi le fornisce un aiuto importante, ma l’animale dipende comunque dalle alghe, soprattutto da giovane, per «caricarsi» di cloroplasti e per nutrirsi.
Tutte le lumache di mare verdi fanno la fotosintesi?
No. In molte specie il verde serve solo a mimetizzarsi. La capacità di mantenere cloroplasti attivi è rara e riguarda alcuni gruppi di sacoglossi come Elysia e Costasiella.
Perché gli scienziati studiano questa lumaca?
Perché aiuta a capire l’evoluzione della fotosintesi, i rapporti di simbiosi tra organismi e come strutture cellulari estranee possano sopravvivere all’interno di un altro essere vivente.