Sea Slugs’ Survival Secrets

Dutch below

A recent study conducted by the University of Groningen, investigated how three species of solar-powered sea slugs exhibit unique photoprotection strategies against excessive light, revealing connections between light intensity, photoprotection, and oxidative stress. The study underscores the necessity of exploring aquatic photosynthesizers under natural lighting conditions.

This study sheds light on the photoprotective strategies employed by three sea slug species—Elysia crispata (lettuce sea slug), Elysia velutinus, and Elysia ornatae(ornate leaf slug)—living in high-light environments. These slugs steal chloroplasts (the organelle that makes energy from sunlight in plants and algae) from the algae that they eat. These stolen chloroplasts (kleptoplasts) keep making energy once they are inside the slug. In this paper, they showed that these slugs protect their kleptoplasts from too much light, allowing them to make more energy, which the slug then uses.

Meet the Team

Elysia crispata, more commonly known as the lettuce sea slug, was typically found at depths between 5 and 15 meters. These sea slugs have diverse coloration, which can suggest population-specific variations in light-seeking behavior. Unlike previous reports of hiding behavior, this study observed lettuce sea slugs exposed to full sunlight and using its own body to provide shading. This behavior demonstrated the species’ ability to physically control light reaching its kleptoplasts.

Elysia velutinus, was found to prefer depths of 4–6 meters and relied on macroalgal food for camouflage, exhibited a light-avoidance response in laboratory trials. The study suggests that these slugs likely avoid excess light by seeking shelter among algae, displaying a unique photoprotective strategy.

Elysia ornata, or ornate leaf slug, typically resides in shallow waters and is associated with Bryopsis plumosa (green) algae. These sea slugs displayed a strong negative phototactic response, indicating a preference for darkness. Despite having the highest optimal light intensity among the studied species, ornate leaf slugs showed signs of oxidative stress, possibly due to limited photoprotective mechanisms.

The sea slug species were collected from the reefs in Curaçao.

(The sacoglossan and algal species used in this study. A. Elysia crispata—specimens ranged from~4–14 cm in length, B. Elysia velutinus—specimens ranged from~0.1–1 cm in length, C. Halimeda sp.—thalli ranged from~5–15 cm in height from the substrate, D. Elysia ornata—specimens ranged from~0.6–1.5 cm in length, and E. Bryopsis plumosa—specimens ranged from 5 to 10 cm in height from the substrate. Photo credit: Laia Burgués Palau, Giulia Senna, Elise M. J. Laetz- all rights reserved.)

Implications

The study emphasizes the need to consider natural light conditions when studying photosymbiotic organisms, revealing a disparity between laboratory experimental conditions and field reality. The intricate photoprotective adaptations observed in these sea slug species provide valuable insights into their interactions with high-light environments and highlight the importance of understanding the ecological context for accurate research findings.

DCNA

The Dutch Caribbean Nature Alliance (DCNA) supports (science) communication and outreach in the Dutch Caribbean region by making nature related scientific information more widely available through amongst others the Dutch Caribbean Biodiversity Database, DCNA’s news platform BioNews and through the press. This article contains the results from several (scientific) projects but the projects themselves are not DCNA projects. No rights can be derived from the content. DCNA is not liable for the content and the in(direct) impacts resulting from publishing this article.

Een recente studie, uitgevoerd door de Rijksuniversiteit Groningen, onderzocht hoe drie soorten zeeslakken op zonne-energie unieke fotoprotectiestrategieën vertonen tegen overmatig licht, waarbij verbanden worden onthuld tussen lichtintensiteit, fotoprotectie en oxidatieve stress. De studie benadrukt de noodzaak van het onderzoeken van aquatische fotosyntheses onder natuurlijke lichtomstandigheden.

De studie werpt licht op de fotoprotectieve strategieën die worden gebruikt door drie soorten zeeslakken – Elysia crispata (Sla Zeeslak), Elysia velutinus en Elysia ornata (ornate leaf slug) – die in omgevingen met veel licht leven. Deze slakken stelen chloroplasten (het organel dat energie maakt uit zonlicht in planten en algen) van de algen die ze eten. Deze gestolen chloroplasten (kleptoplasten) blijven energie maken als ze eenmaal in de slak zitten. In dit artikel hebben we laten zien dat deze zeeslakken hun kleptoplasten beschermen tegen te veel licht, waardoor ze meer energie kunnen maken, die de zeeslak vervolgens gebruikt

Maak kennis met het team

Elysia crispata, beter bekend als de Sla Zeeslak, werd meestal gevonden op diepten tussen 5 en 15 meter. Deze zeeslakken hebben verschillende kleuren, wat kan wijzen op populatie specifieke variaties in licht zoekend gedrag. In tegenstelling tot eerdere meldingen van verstopgedrag, observeerde deze studie slazeeslakken die werden blootgesteld aan vol zonlicht en hun eigen lichaam gebruikten om schaduw te bieden. Dit gedrag toonde het vermogen van de soort aan om het licht dat zijn kleptoplasten bereikt fysiek te beheersen.

Elysia velutinus, bleek de voorkeur te geven aan diepten van 4-6 meter en vertrouwde op het eten van macroalgen voor camouflage, vertoonde een lichtvermijdingsreactie in laboratoriumproeven. De studie suggereert dat deze zeeslakken waarschijnlijk overtollig licht vermijden door beschutting te zoeken tussen algen, wat een unieke fotoprotectieve strategie vertoont.

Elysia ornata, of ornate leaf slug, leeft meestal in ondiepe wateren en wordt geassocieerd met Bryopsis plumosa (vederwier). Deze zeeslakken vertoonden een sterke negatieve fototactische reactie, wat wijst op een voorkeur voor duisternis. Ondanks het feit dat ze de hoogste optimale lichtintensiteit hadden van de bestudeerde soorten, vertoonden ornate leaf slugs tekenen van oxidatieve stress, mogelijk als gevolg van beperkte fotoprotectieve mechanismen.

De zeeslaksoorten zijn verzameld op de riffen van Curaçao.

Gevolgen

De studie benadrukt de noodzaak om rekening te houden met natuurlijke lichtomstandigheden bij het bestuderen van fotosymbiotische organismen, waarbij een verschil wordt onthuld tussen de experimentele omstandigheden in het laboratorium en de realiteit in het veld. De ingewikkelde fotoprotectieve aanpassingen die bij deze zeeslaksoorten zijn waargenomen, bieden waardevolle inzichten in hun interacties met omgevingen met veel licht en benadrukken het belang van het begrijpen van de ecologische context voor nauwkeurige onderzoeksresultaten.

DCNA

De Dutch Caribbean Nature Alliance (DCNA)ondersteunt (wetenschaps) communicatie en outreach in de Nederlandse Caribische regio door natuurgerelateerde wetenschappelijke informatie breder beschikbaar te maken via onder meer de Dutch Caribbean Biodiversity Database, DCNA’s nieuwsplatform BioNews en de pers. Dit artikel bevat de resultaten van verschillende (wetenschappelijke) projecten, maar de projecten zelf zijn geen DCNA-projecten. Aan de inhoud kunnen geen rechten worden ontleend. DCNA is niet aansprakelijk voor de inhoud en de indirecte gevolgen die voortvloeien uit het publiceren van dit artikel.

Published in BioNews 72

No document available

Author

DCNA

Date

2024