Světlo místo potravy: Živočich popírá vědu a naučil se využít fotosyntézu

V laboratoři bylo jasno. Vzorek měl být mrtvý.

Chloroplasty oddělené od rostlinné buňky nemohou přežít. Nemají vlastní kompletní genetický návod, neumějí se samy opravovat a bez neustálé kontroly ze strany rostlinného jádra rychle selžou. Fotosyntéza je totiž citlivý proces. Světlo, které dodává energii, zároveň poškozuje její součásti. V rostlinách se tyto škody neustále opravují. Bez tohoto zázemí se chloroplasty rozpadají. To je jeden ze základních poznatků moderní buněčné biologie.

Jenže tyhle se nerozpadaly.

Pod mikroskopem dál zářily zeleně. Chlorofyl pohlcoval světlo, chemické reakce pokračovaly a cukry se dál tvořily. Měření ukazovala, že fotosyntéza běží, jako by se nic nestalo. Jako by chloroplasty pořád byly tam, kam patří.

Jenže nebyly.

Už dávno nebyly v rostlině.

Byly uvnitř živočicha.

První podezřelý: nenápadný slimák

Jmenuje se Elysia chlorotica. Malý mořský plž z mělkých pobřežních vod Severní Ameriky. Bez krunýře, bez zubů, bez očividných triků. Kdybyste ho viděli v přírodě, nejspíš byste si ho spletli s kusem řasy unášeným proudem.

A právě to je první stopa.

Elysia je zelená. Ne „lehce nazelenalá“. Zelená jako list. Zelená jako chlorofyl. Zelená způsobem, který u živočicha nedává smysl. Její tělo je navíc zploštělé a roztažené do širokých laloků, které zvětšují plochu vystavenou světlu. Jako by bylo navržené ne pro pohyb, ale pro chytání slunečních paprsků.

Vědci si dlouho mysleli, že jde jen o kamufláž. O barvivo získané z potravy. Dočasný efekt, který časem zmizí.

Jenže nezmizel.

A pak přišel experiment, který všechno rozbil.

Zvíře, které přestalo jíst — a neumřelo

Mladé Elysie dostaly jedinou potravu: vláknitou řasu rodu Vaucheria. Několik dní jedly. Doslova se jí nacpaly. Pak jim vědci jídlo vzali.

A čekali.

Slimáci přežili týdny. Měsíce. Někteří téměř celý rok. Bez potravy. Bez viditelného úbytku aktivity. Bez zhroucení metabolismu. U běžného živočicha by tak dlouhé hladovění znamenalo pomalé umírání. Tady se nic takového nedělo.

Někdo v té místnosti tehdy položil otázku, která změnila celý pohled na případ:

„A co když se neživí jídlem - ale světlem?“

Mechanismus zločinu: krádež orgánů

Elysia se k řase nepřibližuje jako obyčejný býložravec. Nepřijde, nekousne a netráví. Přisaje se. Protrhne buněčnou stěnu. A začne sát obsah.

Ale netráví ho celý.

Z celé řasy si vybere jedinou věc: chloroplasty. Malé zelené organely, které v rostlinách fungují jako továrny na energii. Ty opatrně přesune do buněk svého trávicího traktu. Tam je nerozloží, ale uloží. Rozprostře je podél těla tak, aby měly přístup ke světlu a kyslíku.

Tomuto procesu se říká kleptoplastie — krádež chloroplastů. V přírodě není úplně neznámý, ale obvykle trvá jen krátce. Chloroplasty u jiných živočichů rychle selžou.

Jenže u Elysie ne.

A tím to teprve začíná.

Problém, který neměl řešení

Ukradené chloroplasty by podle všech známých pravidel měly během několika dní přestat fungovat. Nemají kompletní sadu genů, neumějí si samy opravovat poškozené části a jsou zvyklé, že jim rostlinná buňka neustále dodává potřebné proteiny.

Tady žádné rostlinné jádro není.

A přesto chloroplasty fungují.

Fotosyntéza běží. Cukry vznikají. A jejich produkty proudí přímo do metabolismu slimáka, který je využívá jako zdroj energie. Světlo se mění na potravu.

V tomhle bodě se biologická detektivka mění v kriminální záhadu. Buď chloroplasty zvládají víc, než jsme si mysleli. Nebo slimák dělá něco, co by žádný živočich dělat neměl.

Zakázaná stopa: geny, které tam nemají být

Když vědci analyzovali genetickou informaci Elysia chlorotica, objevili něco znepokojivého. V její DNA se objevily úseky nápadně podobné genům řas. Genům, které souvisejí s ochranou chloroplastů před poškozením a s jejich delším fungováním.

Nejde o kompletní fotosyntetický aparát. Slimák se nestal rostlinou. Ale zdá se, že má k dispozici alespoň část nástrojů, které mu umožňují chloroplasty stabilizovat a udržet je v provozu déle, než by bylo „povoleno“.

Jak se tyto geny do jeho genomu dostaly, není dodnes jasné. Mohlo jít o dlouhodobý evoluční proces, o výjimečný přenos genetické informace mezi organismy, nebo o mechanismus, který zatím neumíme přesně popsat.

Jisté je jediné: hranice mezi říšemi života tu někdo přepsal.

Návrat na místo činu: hluboká minulost

Před více než miliardou let pohltila jedna buňka jinou. Nezabila ji. Nechala ji žít uvnitř sebe. Z té pohlcené buňky se stal chloroplast.

Tak vznikly rostliny.

Tohle není metafora. To je fakt, na kterém stojí moderní biologie. Fotosyntéza je výsledkem dávného „zločinu“, který se stal základem veškerého života na souši.

A Elysia chlorotica vypadá, jako by tenhle starý evoluční trik zkoušela znovu. V malém. Nedokonale. Ale funkčně.

Ne jako rostlina.

Ne jako živočich.

Ale jako experiment, který se povedl víc, než by bylo bezpečné.

Závěr: případ uzavřen — a znovu otevřen

Detektivka má obvykle jasný konec. Pachatel je dopaden. Motiv vysvětlen. Vše do sebe zapadne.

Tady ne.

Víme, že slimák krade chloroplasty. Víme, že je udržuje při životě. Víme, že z nich získává energii. Ale nevíme přesně jak. Nevíme, kolik genetických změn k tomu stačí. Nevíme, kde přesně leží hranice mezi rostlinou a živočichem.

A to je na tom to nejděsivější.

Protože pokud to dokáže jeden nenápadný slimák v mělké vodě, pak fotosyntéza možná nikdy nebyla výhradně rostlinnou záležitostí.

Možná jsme jen dlouho přehlíželi podezřelé.

Seznam použitých zdrojů:

1. Tyystjärvi, Esa et al. Genetic autonomy and low singlet oxygen yield support kleptoplast functionality in photosynthetic sea slugs. Journal of Experimental Botany [online]. 15 May 2021 [cit. 2025-11-17]. Dostupné z: https://academic.oup.com/jxb/article/72/15/5553/6275962

2. Havurinne, Vesa; Tyystjärvi, Esa. Photosynthetic sea slugs induce protective changes to the light reactions of the chloroplasts they steal from algae. eLife [online]. 20 November 2020 [cit. 2025-11-17]. Dostupné z: https://elifesciences.org/articles/57389

3. Cartaxana, Paulo; Cruz, Sónia. Photosynthesis: On the art of stealing chloroplasts. eLife [online]. 20 November 2020 [cit. 2025-11-17]. Dostupné z: https://elifesciences.org/articles/64057

4. Pierce, Sidney K. et al. A Photosynthetic Animal: A Sacoglossan Sea Slug that Steals Chloroplasts. Cytologia [online]. 2021 [cit. 2025-11-17]. Dostupné z: https://www.jstage.jst.go.jp/article/cytologia/86/2/86_860203/_html/-char/ja

5. Rumpho, Mary E. et al. Sea Slug Steals Photosynthesis Genes From Algae. Biological Bulletin [online]. [cit. 2025-11-17]. Dostupné z: https://www.esalq.usp.br/lepse/imgs/conteudo_thumb/Sea-Slug-Steals-Photosynthesis-Genes-From-Algae.pdf