Sebuah pencapaian luar biasa yang serupa dengan menambahkan panel surya ke dalam tubuh, siput laut Northeast mengisap bahan mentah dari ganggang untuk menyediakan pasokan energi bertenaga matahari seumur hidupnya, menurut sebuah penelitian yang dilakukan oleh Rutgers University–New Brunswick dan ilmuwan lainnya.
“Ini adalah prestasi luar biasa karena sangat tidak biasa bagi hewan untuk berperilaku seperti tanaman dan bertahan hidup hanya dari fotosintesis,” kata Debashish Bhattacharya, penulis senior studi dan profesor terkemuka di Departemen Biokimia dan Mikrobiologi di Rutgers – New Brunswick.
“Implikasi yang lebih luas adalah di bidang fotosintesis buatan. Artinya, jika kita dapat mengetahui bagaimana siput terus melakukan pengambilan plastida terisolasi untuk mengolah karbon tanpa inti tanaman, maka mungkin kita juga dapat memanfaatkan plastida terisolasi untuk keabadian sebagai mesin hijau untuk menciptakan bioproduk atau energi. Paradigma yang ada adalah bahwa untuk membuat energi hijau, kita memerlukan tanaman atau alga untuk menjalankan organel fotosintesis, tetapi siput menunjukkan kepada kita bahwa itu seharusnya tidak menjadi masalah. ”
Siput laut Elysia chlorotica , seekor moluska yang dapat tumbuh hingga panjangnya lebih dari 2 inci, telah ditemukan di zona intertidal antara Nova Scotia, Kanada, dan Martha’s Vineyard, Massachusetts, serta di Florida. Siput laut remaja memakan alga coklat beracun Vaucheria litorea dan menjadi fotosintetik – atau ditenagai oleh surya – setelah mencuri jutaan plastida alga, yang seperti panel surya kecil, dan menyimpannya di lapisan usus mereka, menurut penelitian yang dipublikasikan online dalam jurnal Molecular Biology and Evolution.
Fotosintesis adalah ketika ganggang dan tanaman menggunakan sinar matahari untuk menciptakan energi kimia (gula) dari karbon dioksida dan air. Plastida alga coklat adalah organel fotosintesis (seperti organ pada hewan dan manusia) dengan klorofil, pigmen hijau yang menyerap cahaya.
Alga khusus ini merupakan sumber makanan yang ideal karena tidak memiliki dinding di antara sel-sel yang bersebelahan di dalam tubuhnya dan pada dasarnya adalah tabung panjang yang berisi nuklei dan plastida, menurut Bhattacharya. “Ketika siput laut membuat lubang di dinding sel luar, ia dapat menyedot isi sel dan mengumpulkan semua plastida alga sekaligus,” katanya.
Berdasarkan penelitian siput laut lainnya, beberapa ilmuwan berpendapat bahwa mereka mencuri dan menyimpan plastida sebagai makanan untuk dicerna selama masa-masa sulit, seperti unta yang menyimpan lemak di punuk mereka, kata Bhattacharya. Studi ini menunjukkan itu tidak terjadi untuk Elysia chlorotica bertenaga surya.
“Ia memiliki kemampuan luar biasa untuk mencuri plastida alga, berhenti makan dan bertahan hidup dari fotosintesis yang berasal dari ganggang selama enam sampai delapan bulan ke depan,” katanya.
Gambar mikroskopis ini menunjukkan plastida alga yang dicuri (dalam warna hijau) dan lipid dari alga (berwarna kuning) di dalam sistem pencernaan siput laut. [Credit: Karen N. Pelletreau / Universitas Maine]
Tim Rutgers dan ilmuwan lain menggunakan sekuensing RNA (ekspresi gen) untuk menguji hipotesis pasokan energi surya mereka. Data menunjukkan bahwa siput bereaksi aktif terhadap plastida yang dicuri dengan melindungi mereka dari pencernaan dan mengaktifkan gen hewan untuk memanfaatkan produk fotosintesis alga. Temuan mereka mencerminkan mereka yang ditemukan di karang yang mempertahankan dinoflagellata (ganggang juga) – sebagai sel utuh dan tidak plastida yang tidak dicuri – dalam hubungan simbiosis.
Sedangkan Elysia chlorotica menyimpan plastida, inti alga yang juga tersedot tidak dapat bertahan hidup, dan para ilmuwan masih belum tahu bagaimana siput laut mempertahankan plastida dan fotosintesis selama berbulan-bulan tanpa nukleus yang biasanya diperlukan untuk mengontrol fungsi mereka, menurut Bhattacharya.
