Polymorphic adaptations in metazoans to establish and maintain photosymbioses = Adaptaciones polimórficas en metazoos para establecer y mantener la fotosimbiosis

Mutualistic symbioses are common throughout the animal kingdom. Rather unusual is a form of symbiosis,photosymbiosis, where animals are symbiotic with photoautotrophic organisms. Photosymbiosis is found amongsponges, cnidarians, flatworms, molluscs, ascidians and even some a...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor Principal: Melo Clavijo, Jenny Elizabeth; Donath, Alexander; Serôdio, João; Christa, Gregor
Formato: Artículo (Article)
Lenguaje:Desconocido (Unknown)
Publicado: Biological Reviews 2018
Materias:
Acceso en línea:http://babel.banrepcultural.org/cdm/ref/collection/p17054coll23/id/1185
Descripción
Sumario:Mutualistic symbioses are common throughout the animal kingdom. Rather unusual is a form of symbiosis,photosymbiosis, where animals are symbiotic with photoautotrophic organisms. Photosymbiosis is found amongsponges, cnidarians, flatworms, molluscs, ascidians and even some amphibians. Generally the animal host harboursa phototrophic partner, usually a cyanobacteria or a unicellular alga. An exception to this rule is found in somesea slugs, which only retain the chloroplasts of the algal food source and maintain them photosynthetically active intheir own cytosol – a phenomenon called ‘functional kleptoplasty’. Research has focused largely on the biodiversity ofphotosymbiotic species across a range of taxa. However, many questions with regard to the evolution of the ability toestablish and maintain a photosymbiosis are still unanswered. To date, attempts to understand genome adaptationswhich could potentially lead to the evolution of photosymbioses have only been performed in cnidarians. This knowledgegap for other systems is mainly due to a lack of genetic information, both for non-symbiotic and symbiotic species.Considering non-photosymbiotic species is, however, important to understand the factors that make symbiotic speciesso unique. Herein we provide an overview of the diversity of photosymbioses across the animal kingdom and discusspotential scenarios for the evolution of this association in different lineages. We stress that the evolution of photosymbiosisis probably based on genome adaptations, which (i) lead to recognition of the symbiont to establish the symbiosis, and(ii) are needed to maintain the symbiosis. We hope to stimulate research involving sequencing the genomes of variouskey taxa to increase the genomic resources needed to understand the most fundamental question: how have animalsevolved the ability to establish and maintain a photosymbiosis? Resumen: Las simbiosis mutualisticas son comúnes en el reino animal. La fotosimbiosis es una forma de simbiosis bastante inusual, en donde los animales establecen simbiosis con organismos fotoautótrofos. La fotosimbiosis está presente en esponjas, cnidarios, gusanos planos, moluscos, ascidios, e incluso en algunos anfibios. Generalmente, el huésped animal alberga al compañero fotótrofo, usualmente una cianobacteria o un alga unicelular. La excepción a esta regla se encuentra en algunas babosas marinas, quienes solo retienen los cloroplastos provenientes de su fuente de alimento y los mantienen fotosintéticamente activos en su citosol- fenómeno denominado “Cleptoplastía funcional”. El estudio de la fotosimbiosis se ha enfocado mayoritariamente en la biodiversidad de las especies fotosimbióticas en un rango de taxones. Sin embargo, muchos interrogantes sobre la evolución de la capacidad para establecer y mantener una fotosimbiosis continuan sin respuesta. Hasta la fecha, los estudios para entender las adaptaciones genómicas, que potencialmente pueden conllevar a la evolucion de la fotosimbiosis, solamente se han hecho en cnidarios. Este vacío de conocimiento sobre otros sistemas se debe principalmente a la falta de información genética, tanto para especies no simbióticas como para las especies simbióticas. Sin embargo, considerar a las especies no simbióticas es importante para entender los factores que hacen a las especies simbióticas tan únicas. En esta artículo, proporcionamos una visión general de la diversidad de fotosimbiosis en el reino animal y discutimos los posibles escenarios para la evolución de esta asociación en los distintos linajes. Hacemos incapié en que la evolución de la fotosimbiosis, probablemente se basa en adaptaciones genómicas, que i) conllevan al reconocimiento del simbionte para el establecimiento de la simbiosis, y ii) son necesarias para mantener la simbiosis. Esperamos incentivar la investigación en torno a la secuenciación de los genomas de varios taxones principales, con el fin de incrementar los recursos genómicos necesarios para entender la pregunta más fundamental: ¿Cómo los animales han evolucionado la capacidad de establecer y mantener la fotosimbiosis?