Efter at have opdaget den mekanisme, som dyr, som planter, udfører fotosyntese, tænkte forskere på muligheden for at overføre en person til en fuld forsyning med solenergi.
Forestil dig, hvordan det ville være, hvis mennesker som planter kunne fodre direkte på solenergi. Det ville bestemt gøre vores liv lettere: De utallige timer, vi har brugt på shopping, tilberedning og spisning af mad, kunne bruges på noget andet. Overudnyttet landbrugsjord ville vende tilbage til naturlige økosystemer. Niveauene af sult, underernæring og sygdom, der spreder sig gennem fordøjelseskanalen, ville falde.
Imidlertid har mennesker og planter ikke delt en fælles stamfar i hundreder af millioner af år. Vores biologi er grundlæggende forskellig i næsten alle aspekter, så det kan synes som om der ikke er nogen måde at designe mennesker til at lave fotosyntesen på. Eller er det stadig muligt?
Dette problem bliver undersøgt grundigt af nogle specialister i syntetisk biologi, der endda prøvede at skabe deres egne plantedyrhybrider. Selvom vi stadig er langt fra at skabe et menneske, der er i stand til fotosyntesen, har ny forskning afsløret en spændende biologisk mekanisme, der kan bidrage til udviklingen af dette nye videnskabelige felt.
For nylig rapporterede repræsentanter for Marine Biologisk laboratorium, der ligger i den amerikanske landsby Woods Hall, at videnskabsmænd har afsløret hemmeligheden bag Elysia chlorotica - en strålende grøn havsnegle, der ligner et planteblad, lever af solen som et blad, men faktisk er et dyr.
Det viser sig, at Elysia chlorotica opretholder en så lys farve ved at indtage alger og tage deres gener til fotosyntesen. Det er det eneste kendte eksempel på en multicellulær organisme, der tildeler DNA fra en anden organisme.
Elysia chlorotica er en art af lille søslug, der hører til de marine gastropod bløddyr. Dette er et dyr, der er i stand til fotosyntese som planter.
Salgsfremmende video:
I en erklæring, medforfatter til undersøgelsen, sagde professor emeritus ved University of South Florida Sidney K. Pearce:”Det er umuligt på Jorden, at algener fungerer inden i et dyrs celle. Og alligevel sker det. De giver dyret mulighed for at få dets næring fra solen. Ifølge forskere, hvis folk ville hacke sig ind i deres egne celler for at gøre dem i stand til fotosyntesen, kunne en lignende mekanisme bruges til at gøre det.
Med hensyn til solenergi kan vi sige, at mennesker har bevæget sig i den forkerte evolutionære retning i en milliard år. Da planterne blev tynde og gennemsigtige, blev dyrene tykke og uigennemsigtige. Planter får deres lille, men konstante del af solens sap, mens de opholder sig et sted, men folk kan godt lide at flytte, og til dette har de brug for energirik mad.
Hvis man ser på cellerne og den genetiske kode for mennesker og planter, viser det sig, at vi ikke er så forskellige. Denne slående lighed med livet på dets grundlæggende niveauer gør det muligt for usædvanlige ting som tyveri af fotosyntesen fra dyr at ske. I dag takket være det voksende felt inden for syntetisk biologi kan vi være i stand til at gengive sådanne fænomener på et evolutionært øjeblik, hvilket får biopunk-ideer til at skabe fotosyntetiske hudplaster til at virke mindre fantastiske.
Ifølge Peirce, “Når gener fra en organisme overføres til celler fra en anden fungerer det normalt ikke. Men hvis det fungerer, kan det ændre sig meget natten over. Det er som en accelereret evolution."
Havslugs er ikke de eneste dyr, der er i stand til fotosyntesen gennem symbiotiske forhold. Andre klassiske eksempler på sådanne væsener er koraller, der lagrer fotosyntetiske dinoflagellater i deres celler, og plettet salamander, der bruger alger til at forsyne sine embryoner med solenergi.
Havsnegler adskiller sig imidlertid fra lignende dyr, idet de har fundet en måde at udelukke mellemmænd og kun udføre fotosyntese for sig selv ved at absorbere kloroplaster fra alger og dække væggene i deres fordøjelseskanal med dem. Derefter kan hybrid af et dyr og en plante leve i måneder og kun fodre med sollys. Men hvordan præcist sneglene opretholder deres stjålne solfabrikker har været et mysterium indtil nu.
Nu har Peirce og andre medforfattere til studiet fundet svaret på dette spørgsmål. Det ser ud til, at snegle ikke kun stjæler chloroplaster fra alger, men også stjæler vigtige DNA-koder. I en artikel offentliggjort i The Biologisk Bulletin ser det ud til, at et gen, der koder for et enzym, der bruges til at reparere kloroplaster, kan hjælpe snegle med at holde solmaskiner i gang længe efter at have spist alger.
Genetisk ekspropriation kan være sjælden i naturen, men forskere har eksperimenteret med det i laboratorier i årevis. Ved at overføre gener fra en organisme til en anden har mennesker skabt mange nye livsformer, fra majs, der producerer sine egne pesticider, til planter, der lyser i mørke. Med alt dette i tankerne, er det vanvittigt at tænke, at vi skal følge naturens bly og give dyr - eller endda mennesker - mulighed for at fotosyntetisere?
Biolog, designer og forfatter Christina Agapakis, en ph.d. i syntetisk biologi fra Harvard, har brugt meget tid på at overveje, hvordan man skaber en ny symbiose, hvor dyreceller kan fotosynteser. Ifølge Agapakis, for milliarder af år siden, absorberede plantefædre chloroplaster, som var fritlevende bakterier.
Agapakis sagde, at problemet med at skabe en solspisende organisme er, at en meget stor overflade er nødvendig for at absorbere nok sollys. Ved hjælp af blade klarer planter at absorbere en enorm mængde energi i forhold til deres størrelse. Kødede mennesker har med deres overflade-til-volumen-forhold sandsynligvis ikke den nødvendige bæreevne.
”Hvis du undrer dig over, om du kan tilegne dig muligheden for at fotosyntetisere, svarer jeg, at du for det første skal stoppe med at bevæge sig fuldstændigt, og for det andet skal du blive helt gennemsigtig, siger Agapakis, ifølge hvis beregninger, for fotosyntesen, har hver menneskelig celle brug for tusinder af alger …
Faktisk kan den solskinnsspisende Elysia chlorotica være den undtagelse, der beviser reglen. Sluggen begyndte at se ud og opføre sig så meget som et blad, at det på mange måder blev mere en plante end et dyr.
Men selvom en person ikke kan holde sig i solen alene, hvem sagde, at han fra tid til anden ikke kan supplere sin diæt med en lille solsnack? Faktisk er de fleste fotosyntetiske dyr, inklusive flere af Elysia chloroticas slægtninge, afhængige af mere end bare energi fra solen. De bruger deres fotosyntetiske mekanisme som en backup-generator i tilfælde af madmangel. Evnen til at fotosyntetisere er således forsikring mod sult.
Mennesker kunne måske finde en helt ny applikation til fotosyntesen. For eksempel kan der ifølge Agapakis “være grønne pletter på menneskets hud - et solaktiveret sårhelingssystem. Noget, der ikke kræver så meget energi, som en person har brug for."
I den nærmeste fremtid vil en person ikke være i stand til helt at skifte til kun at give et sollys - i det mindste indtil han beslutter sig for kardinalmodifikationer af kroppen - derfor skal vi lige nu fortsætte med at blive inspireret af natureksemplet.