Nel pensiero biologico classico, la fotosintesi è una strategia energetica tradizionalmente confinata agli organismi eucarioti e procarioti fotoautotrofi, e contrapposta al metabolismo eterotrofo degli animali. Tale distinzione netta tra autotrofia ed eterotrofia rappresenta uno dei confini concettuali più solidi e coriacei della letteratura biologica. Tuttavia, le lumache di mare Sacoglossa incrinano in modo inaspettato questa classica contrapposizione: alcune specie sono infatti in grado di catturare la radiazione luminosa e di convertirla in energia chimica, sequestrando i cloroplasti delle alghe di cui si nutrono e conservandoli all’interno dei diverticoli digestivi, dove permangono fotosinteticamente funzionanti per periodi prolungati – un fenomeno noto come “cleptoplastia funzionale”. Tale singolare associazione fotosintetica solleva un quesito cruciale: essendo i cloroplasti profondamente dipendenti dall’alga – poiché numerose proteine indispensabili alla loro integrità biochimica sono codificate dal nucleo cellulare –, come possono continuare ad esplicare la loro funzione all’interno del tessuto animale in assenza del nucleo algale, che viene digerito durante il loro sequestro? L’elaborato mira ad inquadrare in modo critico tale interrogativo, innanzitutto collocando la cleptoplastia all’interno del suo contesto tassonomico, descrivendone la distribuzione nei differenti regni e linee filogenetiche. Successivamente, viene discusso il caso limite di Elysia chlorotica, modello biologico di riferimento per la cleptoplastia funzionale, capace di sopravvivere fino a circa 10 mesi in condizioni di digiuno. Dopo aver esaminato i meccanismi di acquisizione e ritenzione dei cleptoplasti in E. chlorotica, vengono analizzate le principali ipotesi molecolari volte a spiegare la longevità della funzionalità fotosintetica dei cleptoplasti in assenza del genoma nucleare algale, riportando ciò che le evidenze supportano e ciò che è tuttora dibattuto. Infine, sono discusse le implicazioni fisiologiche della cleptoplastia, con particolare attenzione ai potenziali benefici energetici per la lumaca, alla luce di interpretazioni non univoche in letteratura. Nel complesso, il lavoro propone una sintesi critica di un tema ancora aperto, entrando nel vivo del dibattito scientifico sulla cleptoplastia e invitando a riconsiderare i tradizionali confini tra autotrofia ed eterotrofia, che poggiano su conoscenze in continua evoluzione e revisione e che appaiono oggi più sfumati ed enigmatici di quanto suggerito dalla classificazione tradizionale.
CLEPTOPLASTIA FUNZIONALE LONG-TERM IN Elysia chlorotica Gould: UN ENIGMA FOTOSINTETICO
OCCORSO, LAURA
2025/2026
Abstract
Nel pensiero biologico classico, la fotosintesi è una strategia energetica tradizionalmente confinata agli organismi eucarioti e procarioti fotoautotrofi, e contrapposta al metabolismo eterotrofo degli animali. Tale distinzione netta tra autotrofia ed eterotrofia rappresenta uno dei confini concettuali più solidi e coriacei della letteratura biologica. Tuttavia, le lumache di mare Sacoglossa incrinano in modo inaspettato questa classica contrapposizione: alcune specie sono infatti in grado di catturare la radiazione luminosa e di convertirla in energia chimica, sequestrando i cloroplasti delle alghe di cui si nutrono e conservandoli all’interno dei diverticoli digestivi, dove permangono fotosinteticamente funzionanti per periodi prolungati – un fenomeno noto come “cleptoplastia funzionale”. Tale singolare associazione fotosintetica solleva un quesito cruciale: essendo i cloroplasti profondamente dipendenti dall’alga – poiché numerose proteine indispensabili alla loro integrità biochimica sono codificate dal nucleo cellulare –, come possono continuare ad esplicare la loro funzione all’interno del tessuto animale in assenza del nucleo algale, che viene digerito durante il loro sequestro? L’elaborato mira ad inquadrare in modo critico tale interrogativo, innanzitutto collocando la cleptoplastia all’interno del suo contesto tassonomico, descrivendone la distribuzione nei differenti regni e linee filogenetiche. Successivamente, viene discusso il caso limite di Elysia chlorotica, modello biologico di riferimento per la cleptoplastia funzionale, capace di sopravvivere fino a circa 10 mesi in condizioni di digiuno. Dopo aver esaminato i meccanismi di acquisizione e ritenzione dei cleptoplasti in E. chlorotica, vengono analizzate le principali ipotesi molecolari volte a spiegare la longevità della funzionalità fotosintetica dei cleptoplasti in assenza del genoma nucleare algale, riportando ciò che le evidenze supportano e ciò che è tuttora dibattuto. Infine, sono discusse le implicazioni fisiologiche della cleptoplastia, con particolare attenzione ai potenziali benefici energetici per la lumaca, alla luce di interpretazioni non univoche in letteratura. Nel complesso, il lavoro propone una sintesi critica di un tema ancora aperto, entrando nel vivo del dibattito scientifico sulla cleptoplastia e invitando a riconsiderare i tradizionali confini tra autotrofia ed eterotrofia, che poggiano su conoscenze in continua evoluzione e revisione e che appaiono oggi più sfumati ed enigmatici di quanto suggerito dalla classificazione tradizionale.| File | Dimensione | Formato | |
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https://hdl.handle.net/20.500.12608/104681