După ce au descoperit mecanismul prin care animalele, precum plantele, realizează fotosinteza, oamenii de știință s-au gândit la posibilitatea de a transfera o persoană la o sursă completă de energie solară.
Imaginează-ți cum ar fi dacă oamenii, ca și plantele, s-ar putea hrăni direct cu energie solară. Cu siguranță ne-ar face viața mai ușoară: nenumăratele ore petrecute la cumpărături, pregătirea și mâncarea mâncării ar putea fi petrecute pe altceva. Terenurile agricole supraexploatate ar reveni la ecosistemele naturale. Nivelurile de foame, de malnutriție și de răspândire a bolilor prin tractul digestiv ar scădea.
Cu toate acestea, oamenii și plantele nu au împărtășit un strămoș comun timp de sute de milioane de ani. Biologia noastră este fundamental diferită în aproape toate aspectele, așa că s-ar putea părea că nu există nici o modalitate de a proiecta oamenii pentru a face fotosinteză. Sau este încă posibil?
Această problemă este studiată amănunțit de unii specialiști în biologia sintetică, care au încercat chiar să creeze propriile hibrizi de plante-animale. În timp ce suntem încă departe de a crea o ființă umană capabilă de fotosinteză, noile cercetări au descoperit un mecanism biologic intrigant care ar putea contribui la dezvoltarea acestui nou domeniu al științei.
Recent, reprezentanții Laboratorului biologic marin, situat în satul american Woods Hall, au raportat că oamenii de știință au dezvăluit secretul Elysia chlorotica - o balață de mare verde strălucitoare care arată ca o frunză de plantă, se hrănește cu soarele ca o frunză, dar este de fapt un animal.
Se pare că Elysia chlorotica menține o culoare atât de strălucitoare consumând alge și luându-și genele pentru fotosinteză. Este singurul exemplu cunoscut de organism multicelular pentru a atribui ADN de la un alt organism.
Elysia chlorotica este o specie de balta mică care aparține moluștelor gastropode marine. Acesta este un animal capabil să fotosinteze precum plantele.
Video promotional:
Într-o declarație, co-autor al studiului, profesorul emerit de la Universitatea din Florida de Sud Sidney K. Pearce a spus: „Este imposibil pe Pământ ca genele din alge să funcționeze în interiorul celulelor unui animal. Și totuși se întâmplă. Ele permit animalului să-și obțină hrănirea de la soare . Potrivit oamenilor de știință, dacă oamenii ar dori să-și pirateze propriile celule pentru a le face capabile de fotosinteză, un mecanism similar ar putea fi folosit pentru a face acest lucru.
În ceea ce privește energia solară, putem spune că oamenii se deplasează într-o direcție de evoluție greșită de un miliard de ani. Pe măsură ce plantele au devenit subțiri și translucide, animalele au devenit groase și opace. Plantele obțin o parte mică, dar constantă a puștii soarelui, în timp ce stau într-un loc, dar oamenilor le place să se miște și pentru aceasta au nevoie de hrană bogată în energie.
Dacă priviți celulele și codul genetic al oamenilor și plantelor, se dovedește că nu suntem atât de diferiți. Această asemănare izbitoare a vieții la nivelurile sale fundamentale permite lucruri neobișnuite, cum ar fi furtul fotosintezei de către animale. Astăzi, datorită câmpului în creștere al biologiei sintetice, putem fi capabili să reproducem astfel de fenomene într-un singur moment evolutiv, făcând idei biopunk despre crearea unor plasturi fotosintetice de piele.
Potrivit lui Peirce, „De obicei, când genele dintr-un organism sunt transferate în celule ale altuia, aceasta nu funcționează. Dar dacă funcționează, se poate schimba mult peste noapte. Este ca o evoluție accelerată.
Lăutarii de mare nu sunt singurele animale capabile să fotosinteze prin relații simbiotice. Alte exemple clasice de astfel de creaturi sunt coralii, care stochează dinoflagelate fotosintetice în celulele lor, și salamandra reperată, care folosește algele pentru a-și alimenta embrionii cu energie solară.
Cu toate acestea, labele de mare diferă de animalele similare, prin faptul că au găsit o modalitate de a exclude intermediarii și de a realiza fotosinteza numai pentru ei înșiși, absorbând cloroplastele din alge și acoperind pereții tractului digestiv cu ele. După aceea, hibridul unui animal și al unei plante poate trăi luni întregi, hrănindu-se doar cu lumina soarelui. Însă modul în care cântăreții își mențin exact fabricile solare furate a rămas un mister până acum.
Acum, Peirce și alți coautori de studiu au găsit răspunsul la această întrebare. Se pare că bâlciul nu fură numai cloroplastele din alge, ci și fură coduri importante ale ADN-ului. Într-un articol publicat în The Biological Bulletin, se pare că o genă care codifică o enzimă folosită pentru repararea cloroplastelor poate ajuta bătăușii să mențină mașinile solare funcționând mult timp după consumarea algelor.
Exproprierea genetică poate fi de natură rară, dar oamenii de știință experimentează cu ea în laboratoare de ani buni. Transferând genele de la un organism la altul, oamenii au creat multe forme de viață noi, de la porumb, care produce propriile pesticide, la plante care strălucesc în întuneric. Având în vedere toate acestea, este o nebunie să ne gândim că ar trebui să urmăm conducerea naturii și să dotăm animalele - sau chiar oamenii - cu capacitatea de a se fotosinteza?
Biologul, designerul și scriitoarea Christina Agapakis, doctorantă în biologie sintetică de la Harvard, a petrecut mult timp gândind cum să creeze o nouă simbioză în care celulele animale să poată fotosinteza. Potrivit Agapakis, acum miliarde de ani, strămoșii plantelor au absorbit cloroplastele, care erau bacterii cu viață liberă.
Agapakis a spus că problema cu crearea unui organism care consumă soare este că este nevoie de o suprafață foarte mare pentru a absorbi suficient lumina soarelui. Cu ajutorul frunzelor, plantele reușesc să absoarbă o cantitate imensă de energie, raportat la dimensiunea lor. Persoanele obositoare, cu raportul dintre suprafață și volum, cel mai probabil nu au capacitatea de transport necesară.
„Dacă vă întrebați dacă puteți dobândi abilitatea de a face fotosinteză, vă voi răspunde că, în primul rând, trebuie să încetați complet mișcarea și, în al doilea rând, trebuie să deveniți complet transparenti”, spune Agapakis, conform cărora calculele, pentru fotosinteză, fiecare celulă umană va avea nevoie de mii de alge …
De fapt, consumul de soare Elysia chlorotica poate fi excepția care dovedește regula. Bârlogul a început să pară și să se comporte atât de mult ca o frunză, încât în multe privințe a devenit mai mult o plantă decât un animal.
Dar chiar dacă o persoană nu poate subzista la soare singură, cine a spus că din când în când nu își poate suplimenta dieta cu o mică gustare? De fapt, majoritatea animalelor fotosintetice, inclusiv mai multe dintre rudele Elysia chlorotica, se bazează pe mai mult decât doar energie de la soare. Își folosesc mecanismul fotosintetic ca generator de rezervă în caz de lipsă de alimente. Astfel, capacitatea de a fotosinteza este asigurarea împotriva foamei.
Poate că oamenii ar putea găsi o aplicație complet nouă pentru fotosinteză. De exemplu, potrivit Agapakis, „ar putea exista pete verzi pe pielea umană - un sistem de vindecare a rănilor activat de soare. Ceva care nu necesită atâta energie cât are nevoie de o persoană.
În viitorul apropiat, o persoană nu va putea trece complet pentru a oferi doar o singură lumină solară - cel puțin până când nu va decide asupra modificărilor cardinale ale corpului - de aceea, deocamdată, trebuie doar să continuăm să fim inspirați de exemplul naturii.
