Tutkiessaan mekanismin, jolla eläimet, kuten kasvit, suorittavat fotosynteesiä, tutkijat pohtivat mahdollisuutta siirtää henkilö täyteen aurinkoenergian lähteeseen.
Kuvittele, miltä se olisi, jos ihmiset, kuten kasvit, voisivat syödä suoraan aurinkoenergiasta. Se tekisi ehdottomasti elämämme helpommaksi: lukemattomat tunit, jotka vietettiin ostoksille, ruoan valmistukselle ja syömiselle, voitiin käyttää johonkin muuhun. Liikakäytetty maatalousmaa palaisi luonnon ekosysteemeihin. Ruoansulatuskanavan kautta leviävät nälän, aliravitsemuksen ja sairauksien määrät putosivat.
Ihmisillä ja kasveilla ei kuitenkaan ole ollut yhteistä esi-isää satojen miljoonien vuosien ajan. Biologiamme on pohjimmiltaan erilainen melkein kaikilla näkökohdilla, joten voi tuntua siltä, ettei ole mitään keinoa suunnitella ihmisiä tekemään fotosynteesiä. Vai onko se edelleen mahdollista?
Jotkut synteettisen biologian asiantuntijat tutkivat tätä ongelmaa perusteellisesti, ja he jopa yrittivät luoda omia kasvi-eläinhybridejä. Vaikka olemme vielä kaukana fotosynteesille kykenevän ihmisen luomisesta, uusi tutkimus on löytänyt kiehtovan biologisen mekanismin, joka voisi auttaa etenemään tällä syntyvällä tieteenalalla.
Äskettäin amerikkalaisessa Woods Hall -kylässä sijaitsevan meribiologisen laboratorion edustajat kertoivat, että tutkijat ovat paljastaneet Elysia chlorotica -salaisuuden - kirkkaanvihreä meritakki, joka näyttää kasvinlehdeltä, ruokkii auringossa kuin lehti, mutta on itse asiassa eläin.
Osoittautuu, että Elysia chlorotica ylläpitää niin kirkkaan värin kuluttamalla leviä ja ottamalla niiden geenit fotosynteesiin. Se on ainoa tunnettu esimerkki monisoluisesta organismista, jonka avulla DNA voidaan osoittaa toisesta organismista.
Elysia chlorotica on pienten merilajien laji, joka kuuluu merikotiloihin. Tämä on eläin, joka kykenee fotosynteesiin kuten kasvit.
Mainosvideo:
Tutkimuksen yhteistekijä, Etelä-Floridan yliopiston emeritusprofessori Sidney K. Pearce totesi lausunnossaan:”Maapallolla on mahdotonta, että levägeenit toimisivat eläimen solussa. Ja silti se tapahtuu. Ne antavat eläimen saada ravintoaan auringosta. Tutkijoiden mukaan jos ihmiset haluaisivat hakkeroida omat solunsa saadakseen ne fotosynteesiksi, vastaavaa mekanismia voitaisiin käyttää tähän.
Aurinkoenergian osalta voimme sanoa, että ihmiset ovat liikkuneet väärään evoluutiosuuntaan miljardin vuoden ajan. Kun kasveista tuli ohut ja läpikuultava, eläimistä tuli paksuja ja läpinäkymättömiä. Kasvit saavat pienen, mutta jatkuvan osuutensa auringon mehusta pysyessään samassa paikassa, mutta ihmiset haluavat liikkua, ja tätä varten he tarvitsevat energiarikkaita ruokia.
Jos tarkastellaan ihmisten ja kasvien soluja ja geneettistä koodia, käy ilmi, että emme ole niin erilaisia. Tämä elämän silmiinpistävä samankaltaisuus perustasoilla mahdollistaa epätavallisten asioiden, kuten eläinten fotosynteesivarkauksien, tapahtumisen. Nykyään syntyvän synteettisen biologian kentän ansiosta pystymme tuottamaan tällaisia ilmiöitä yhdellä evoluutiohetkellä, jolloin biopunk-ideat fotosynteettisten iholaastarien luomisesta vaikuttavat vähemmän fantastisilta.
Peircen mukaan”Yleensä, kun geenit yhdestä organismista siirretään toisen soluihin, se ei toimi. Mutta jos se toimii, se voi muuttua paljon yön yli. Se on kuin kiihtynyt evoluutio."
Merilot eivät ole ainoat eläimet, jotka kykenevät fotosynteesiin symbioottisten suhteiden kautta. Muita klassisia esimerkkejä tällaisista olennoista ovat korallit, jotka varastoivat fotosynteettisiä dinoflagelaatteja soluihinsa, ja täplikäs salamanteri, joka käyttää leviä syöttääkseen alkioita aurinkoenergialla.
Merilot eroavat kuitenkin samanlaisista eläimistä siinä, että ovat löytäneet tavan välittää välittäjät ja suorittaa fotosynteesiä vain itselleen absorboimalla kloroplastit levästä ja peittämällä niiden ruoansulatuskanavan seinät niiden kanssa. Sen jälkeen eläimen ja kasvin hybridi voi elää kuukausia, ruokkien vain auringonvaloa. Mutta kuinka tarkkaan etikät ylläpitävät varastettuja aurinkotehtaitaan, on jäänyt mysteeri tähän asti.
Nyt Peirce ja muut tutkimuksen tekijät ovat löytäneet vastauksen tähän kysymykseen. Näyttää siltä, että etanat eivät vain varasta kloroplasteja levästä, vaan myös varastavat tärkeitä DNA-koodeja. The Biological Bulletin -julkaisussa ilmenee, että geeli, joka koodaa kloroplastien korjaamiseen käytettävää entsyymiä, voi auttaa etanaa pitämään aurinkokoneet käynnissä kauan levien syömisen jälkeen.
Geneettinen pakkolunastus voi olla luonteeltaan harvinaista, mutta tutkijat ovat kokeilleet sitä laboratorioissa vuosien ajan. Siirtämällä geenejä organismista toiseen, ihmiset ovat luoneet monia uusia elämänmuotoja maissista, joka tuottaa omia torjunta-aineitaan, kasveihin, jotka hehkuvat pimeässä. Kaiken tämän huomioon ottaen on hullu ajatella, että meidän pitäisi seurata luonnon johtoa ja antaa eläimille - tai jopa ihmisille - kyky fotosyntesoitua?
Biologi, suunnittelija ja kirjailija Christina Agapakis, synteettisen biologian tohtori Harvardista, on viettänyt paljon aikaa pohtien kuinka luoda uusi symbioosi, jossa eläinsolut voivat fotosyntetisoitua. Agapakisin mukaan miljardeja vuosia sitten kasvien esi-isät absorboivat kloroplasteja, jotka olivat vapaasti eläviä bakteereja.
Agapakis sanoi, että aurinkoa syövän organismin luomisen ongelmana on, että tarvitaan erittäin suuri pinta riittävän auringonvalon absorboimiseksi. Lehtien avulla kasvit pystyvät absorboimaan valtavan määrän energiaa suhteessa niiden kokoon. Lihavoimaisilla ihmisillä, joilla pinta-ala-suhde, ei todennäköisesti ole tarvittavaa kantokykyä.
"Jos mietit, onko mahdollista saada fotosynteesi, vastaan ensinnäkin, että sinun on lopetettava liikkuminen kokonaan ja toiseksi siitä on tehtävä täysin läpinäkyvä", sanoo Agapakis, jonka laskelmien mukaan fotosynteesiksi jokainen ihmisen solu tarvitsee tuhansia leviä …
Itse asiassa auringonpaisteinen Elysia chlorotica voi olla poikkeus, joka osoittaa säännön. Etana alkoi näyttää ja käyttäytyä niin paljon kuin lehtiä, että siitä tuli monin tavoin kasvi kuin eläin.
Mutta vaikka ihminen ei voi elää yksin auringossa, kuka sanoi, että hän ei voi toisinaan täydentää ruokavaliotaan pienellä aurinkokerroksella? Itse asiassa useimmat fotosynteettiset eläimet, mukaan lukien useita Elysia chlorotican sukulaisia, luottavat enemmän kuin pelkästään auringon energiaan. He käyttävät fotosynteettistä mekanismiaan varageneraattorina ruokapulassa. Siten kyky fotosyntesoitua on vakuutus nälän varalta.
Ehkä ihmiset voisivat löytää aivan uuden sovelluksen fotosynteesiin. Esimerkiksi Agapakisin mukaan”ihmisen iholla voi olla vihreitä pisteitä - auringon aktivoimaa haavanparannusjärjestelmää. Jotain, joka ei vaadi niin paljon energiaa kuin ihminen tarvitsee."
Lähitulevaisuudessa ihminen ei pysty täysin siirtymään vain yhden auringonvalon tarjoamiseen - ainakin ennen kuin hän päättää kehon kardinaalisista muutoksista -, joten meillä on toistaiseksi inspiraatio luonnon esimerkistä.