Etter å ha oppdaget mekanismen som dyr, som planter, utfører fotosyntese, tenkte forskere på muligheten for å overføre en person til en full tilførsel av solenergi.
Se for deg hvordan det ville være om mennesker, som planter, kunne mate direkte på solenergi. Det ville definitivt gjort livet vårt enklere: De utallige timene som ble brukt på å handle, tilberede og spise mat kan brukes på noe annet. Overutnyttet jordbruksland ville returnere til naturlige økosystemer. Nivået på sult, underernæring og sykdom som sprer seg gjennom fordøyelseskanalen ville stupe.
Mennesker og planter har imidlertid ikke delt en felles stamfar på hundrevis av millioner av år. Vår biologi er grunnleggende forskjellig i nesten alle aspekter, så det kan virke som om det ikke er noen måte å utforme mennesker til å gjøre fotosyntese. Eller er det fortsatt mulig?
Dette problemet blir grundig studert av noen spesialister på syntetisk biologi, som til og med prøvde å lage sine egne plantedyrhybrider. Selv om vi fremdeles er langt fra å skape et menneske som er i stand til fotosyntese, har ny forskning avdekket en spennende biologisk mekanisme som kan bidra til utviklingen av dette nye vitenskapsfeltet.
Nylig rapporterte representanter for Marine Biologisk laboratorium, som ligger i den amerikanske landsbyen Woods Hall, at forskere har avdekket hemmeligheten bak Elysia chlorotica - en strålende grønn sjøslug som ser ut som et planteblad, lever på solen som et blad, men faktisk er et dyr.
Det viser seg at Elysia chlorotica opprettholder en så lys farge ved å konsumere alger og ta genene sine for fotosyntesen. Det er det eneste kjente eksemplet på en flercellet organisme som tilordner DNA fra en annen organisme.
Elysia chlorotica er en art av liten sjøslug som tilhører den marine mage-mollusker. Dette er et dyr som er i stand til fotosyntese som planter.
Salgsfremmende video:
I en uttalelse, medforfatter av studien, sa professor emeritus ved University of South Florida Sidney K. Pearce: “Det er umulig på jorden at gener i alger kan fungere inne i et dyrs celle. Og likevel skjer det. De lar dyret få næring fra solen. Ifølge forskere, hvis folk ønsket å hacke sine egne celler for å gjøre dem i stand til fotosyntesen, kan en lignende mekanisme brukes til å gjøre dette.
Når det gjelder solenergi, kan vi si at mennesker har beveget seg i feil evolusjonsretning i en milliard år. Etter hvert som plantene ble tynne og gjennomskinnelige, ble dyrene tykke og ugjennomsiktige. Planter får sin lille, men konstante del av solens sop mens de bor på ett sted, men folk liker å flytte, og for dette trenger de energirik mat.
Hvis du ser på cellene og den genetiske koden til mennesker og planter, viser det seg at vi ikke er så forskjellige. Denne slående likheten i livet på de grunnleggende nivåene gjør at uvanlige ting som tyveri av fotosyntesen fra dyr kan skje. I dag, takket være det voksende feltet innen syntetisk biologi, kan vi være i stand til å reprodusere slike fenomener på et evolusjonært øyeblikk, noe som gjør at biopunk-ideer for å lage fotosyntetiske hudplaster virker mindre fantastiske.
I følge Peirce, “når gener fra en organisme overføres til celler i en annen, fungerer det vanligvis ikke. Men hvis det fungerer, kan det endre seg mye over natten. Det er som akselerert evolusjon."
Sjøslugs er ikke de eneste dyrene som er i stand til fotosyntese gjennom symbiotiske forhold. Andre klassiske eksempler på slike skapninger er koraller, som lagrer fotosyntetiske dinoflagellater i cellene, og flekket salamander, som bruker alger for å forsyne embryoene sine med solenergi.
Imidlertid skiller sjøsnegler seg fra lignende dyr ved at de har funnet en måte å ekskludere mellomledd og utføre fotosyntese bare for seg selv, ved å absorbere kloroplastene fra alger og dekke veggene i fordøyelseskanalen med seg. Etter det kan hybrid av et dyr og en plante leve i flere måneder, og fôres bare med sollys. Men hvordan nøyaktig sneglene opprettholder sine stjålne solfabrikker har fortsatt et mysterium til nå.
Nå har Peirce og andre medforfattere av studien funnet svaret på dette spørsmålet. Det ser ut til at snegler ikke bare stjeler kloroplaster fra alger, men også stjeler viktige DNA-koder. I en artikkel publisert i The Biologisk Bulletin ser det ut til at et gen som koder for et enzym som brukes til å reparere kloroplaster, kan hjelpe sneglene å holde solcellemaskiner i gang lenge etter å ha spist alger.
Genetisk ekspropriasjon kan være sjelden i naturen, men forskere har eksperimentert med det i laboratorier i mange år. Ved å overføre gener fra en organisme til en annen, har mennesker skapt mange nye livsformer, fra mais, som produserer egne plantevernmidler, til planter som gløder i mørket. Med alt dette i bakhodet, er det sprøtt å tenke at vi skal følge naturens føre og gi dyr - eller til og med mennesker - muligheten til å fotosynteser?
Biolog, designer og skribent Christina Agapakis, doktorgrad i syntetisk biologi fra Harvard, har brukt mye tid på å gruble på hvordan man lager en ny symbiose der dyreceller kan fotosynteser. Ifølge Agapakis, for milliarder av år siden, absorberte plantefedre klorplaster, som var frittlevende bakterier.
Agapakis sa at problemet med å skape en solspisende organisme er at en veldig stor overflate er nødvendig for å absorbere nok sollys. Ved hjelp av blader klarer planter å absorbere en enorm mengde energi, relativt til størrelsen. Kjøttfulle mennesker, med sitt overflate-til-volum-forhold, har sannsynligvis ikke den nødvendige bæreevnen.
"Hvis du lurer på om du kan tilegne deg muligheten til å fotosyntesen, vil jeg svare at du for det første må slutte å bevege deg fullstendig, og for det andre må du bli helt gjennomsiktig," sier Agapakis, ifølge beregningene, for fotosyntesen, vil hver menneskelig celle trenge tusenvis av alger …
Faktisk kan den solskinnsspisende Elysia chlorotica være unntaket som beviser regelen. Sluggen begynte å se og oppføre seg så mye som et blad at det på mange måter ble mer en plante enn et dyr.
Men selv om en person ikke kan være i solen alene, hvem sa at han fra tid til annen ikke kan supplere kostholdet sitt med en liten solbit? Faktisk er de fleste fotosyntetiske dyr, inkludert flere av slektningene til Elysia chlorotica, avhengige av mer enn bare energi fra solen. De bruker sin fotosyntetiske mekanisme som en reservegenerator i tilfelle matmangel. Dermed er muligheten til fotosyntesen forsikring mot sult.
Kanskje kunne mennesker finne en helt ny applikasjon for fotosyntese. I følge Agapakis kan det for eksempel være grønne flekker på menneskets hud - et solaktivert sårhelingssystem. Noe som ikke krever så mye energi som en person trenger."
I nærmeste fremtid vil en person ikke være i stand til å skifte helt til å gi bare ett sollys - i hvert fall før han bestemmer seg for kardinalmodifikasjoner av kroppen - derfor, for nå, må vi bare fortsette å bli inspirert av naturens eksempel.
