Ez a világ egyetlen, napenergiával működő gerinces állata

Számos élőlénynek vannak fotoszintetizáló segítőtársai, jól tudjuk a korallokról, de tengeri csigákról, szivacsokról, s egyes férgekről is ismert, hogy a testükben élő szimbionta algák is hozzájárulnak az energiaigényük kielégítéséhez. Egy viszonylag nagy, 15-25 centis észak-amerikai szalamandra (Ambystoma maculatum) is e különleges klub tagja, s annyiban ő a legkülönlegesebb tag is egyúttal, hogy egyedüli gerinces állat. A kapcsolat a szalamandra pete korában kezdődik, a kis időszakos, halmentes állóvizekben lévő petecsomók nem egyszer messziről láthatóan élénk zöldek.

A szaporodási időszakban átlag 4,5-szer több hím gyűlik össze az esőket követően kialakult időszakos vizekhez (a faj nagyon ragaszkodik a születési helyéhez, így elsöprő többségük ugyanoda tér vissza, ahol maga is kikelt). A hím szalamandrák a kiszemelt nőstények közelébe rakják az ivarsejtjeiket tartalmazó spermatofórt, amelyet azután a nőstény maga vesz fel.

A megtermékenyítést követő második-harmadik napon fogja a nőstény lerakni a petecsomóját, a víz alá merült növényzethez tapasztva. Az embriók fejlődése 4-7 héten át tart, majd a lárvakor pár hónapig tart, de előfordul időnként, hogy csak a következő tavaszra válik kifejlett szalamandrává a kicsi, majd 2-3 évesen lesz ivarérett.

Mivel a szalamandrák, ha tehetik, olyan vizekben szaporodnak, ahol nincs hal, ezért a petékben fejlődő embriókra csak az ugyanott növekvő ebihalak veszélyesek. Cserébe a szalamandra lárvája majd az ebihalakra is vadászni fog, más vízi élőlények – rovarlárvák vagy rákocskák a zsákmányai még.

Az algával való kapcsolat petekorban kezdődik. Az egysejtű algák (Oophila amblystomatis), amelyek kizárólag a szalamandrákban élnek (vagyis sehol a világon nem lehet rátalálni erre az algára, csak a szalamandrákban) a petében lévő zselészerű közegből behatolnak a sejtek belsejébe, és a későbbiek során ott élik le életüket.

Az alga a szalamandra sejtjeinek melléktermékeiből (pl. nitrogén) táplálkozik, cserébe a fotoszintézissel előállított oxigént adja át. Amikor a szalamandra megnő, az alga már nem tud fotoszintetizálni, ekkortól más úton állítja elő a tápanyagait.

Azok a szalamandrapeték – embriók, amelyeket sötétben tartanak, gyakrabban elpusztulnak, lassabban nőnek, kisebbek lesznek, mint a fényben, vagyis a fotoszintetizáló algák számára fontos közegben felnövők. Az egyelőre nem világos, hogy voltaképp honnan is jutnak a petékbe az algák – az egyik elképzelés szerint az anya testéből kerülnek bele, ám nem egyértelműek a vizsgálati eredmények ezzel kapcsolatban.

Sokáig azt hitték, az alga csak a sejtek körül él, ám néhány éve bebizonyosodott, hogy magukban a sejtekben, azok belsejében. Ehhez arra is szükség van, hogy a szalamandra immunrendszere ne támadja meg az idegen behatolókat.

Amikor a szalamandra felnőtté válik, az algái eltűnnek, mivel a szalamandra sötétben, a levelek alatt, a talajba vájt üregekben tartózkodik, ott pedig nem igazán lehet fotoszintetizálni. A vizsgálatok kimutatták, hogy a sötétben élő szalamandra-algák stresszben vannak, és fotoszintézis helyett fermentáció útján jutnak táplálékhoz.

A szalamandra igen hosszú ideig, akár 20-25 évig is élhet – az algák DNS-ét egész életükben ki lehet mutatni a testükből, azonban az alga tápanyagait csak embriókorban használják.