Đây là loài Costasiella kuroshimae, thường được gọi là sên biển “cừu lá”. Và đúng vậy, nó là thật. Và đúng vậy, nó có khả năng quang hợp.

Loài sacoglossan biển đáng yêu này không chỉ có khuôn mặt dễ thương mà còn là sự kết hợp sinh học giữa chức năng động vật và thực vật.

Loài động vật thân mềm này là một trong số ít động vật đa bào có khả năng quang hợp, không phải thông qua quá trình cải tiến sinh hóa nội sinh mà thông qua cơ chế có nguồn gốc từ quá trình tiến hóa gọi là kleptoplasty, trong đó lục lạp từ con mồi tảo được cô lập và giữ lại trong các mô của nó. Điều này đặt ra những câu hỏi khiêu khích về tính nhất quán, tương tác ánh sáng-vật chất và ranh giới nhiệt động lực học của sự sống quang hợp trong các hệ thống không phải thực vật.

Quá trình kleptoplasty liên quan đến việc hấp thụ và ổn định lục lạp chức năng—thường là từ tảo siphonous như Avrainvillea hoặc Bryopsis—trong các tế bào tuyến tiêu hóa chuyên biệt nằm ở cerata lưng của sên. Đáng chú ý là các plastid này có thể duy trì hoạt động quang hợp trong nhiều tuần, mặc dù không liên kết với bộ gen nhân tảo. Trong khi hiện tượng này đã được quan sát thấy ở các sacoglossan khác như Elysia chlorotica, C. kuroshimae đặc biệt hấp dẫn do kích thước nhỏ, mô bán trong suốt và sự sắp xếp dạng phiến thanh lịch của cerata, có thể tạo khung quang học cho ánh sáng chiếu tới để lục lạp tiếp xúc tối đa.

Theo quan điểm cơ học lượng tử, khả năng lục lạp bị đánh cắp tiếp tục thu thập năng lượng excitonic trong môi trường tế bào chất lạ là không hề đơn giản. Các phức hợp quang hệ II (PSII) trong lục lạp được biết là thể hiện tính nhất quán lượng tử trong quá trình truyền năng lượng kích thích, như đã chứng minh trong các thí nghiệm quang phổ điện tử hai chiều. Việc duy trì tính nhất quán như vậy—đặc biệt là trong ma trận tế bào dị loại—cho thấy rằng môi trường nội bào của sên hỗ trợ hoặc ít nhất là dung nạp các chế độ động lượng tử cần thiết cho quá trình chuyển hóa năng lượng hiệu quả.

Theo suy đoán, người ta có thể đặt câu hỏi liệu Costasiella có tận dụng cấu trúc mô của nó để lọc quang học, dẫn sóng hay bảo toàn tính nhất quán hay không. Lớp biểu bì bán trong suốt và cấu hình không gian của cerata mang lục lạp có thể hoạt động như các cấu trúc quang tử tự nhiên, có khả năng khuếch đại hoặc điều chỉnh cường độ ánh sáng qua một cửa sổ quang phổ xác định. Nếu các đặc tính khoảng cách quang tử hoặc hiện tượng cộng hưởng vi mô tồn tại trong cerata, chúng có thể góp phần kéo dài khả năng sống của lục lạp bằng cách giảm thiểu thiệt hại do ánh sáng hoặc tối ưu hóa tính nhất quán kích thích.

Hơn nữa, việc duy trì các bào quan lạ trong tế bào chất của động vật cũng đặt ra những câu hỏi nhiệt động học sâu sắc. Quang hợp là một quá trình thách thức entropy: nó giới hạn năng lượng trong không gian và lưu trữ năng lượng dưới dạng điện thế điện hóa. Việc một loài động vật có thể tạm thời áp dụng quá trình này—và sống sót ở cả chế độ tự dưỡng và dị dưỡng—ngụ ý một logic năng lượng lai tạo đòi hỏi mô hình nhiệt động lực học sâu hơn, đặc biệt là trong khuôn khổ lượng tử không cân bằng.