Setelah menemui mekanisme di mana haiwan, seperti tumbuhan, melakukan fotosintesis, para saintis memikirkan kemungkinan memindahkan seseorang ke bekalan tenaga suria sepenuhnya.
Bayangkan bagaimana rasanya jika orang, seperti tanaman, dapat memberi makan secara langsung tenaga suria. Ini pasti menjadikan hidup kita lebih mudah: berjam-jam yang dihabiskan untuk membeli-belah, menyediakan dan makan makanan dapat dihabiskan untuk sesuatu yang lain. Tanah pertanian yang dieksploitasi secara berlebihan akan kembali ke ekosistem semula jadi. Tahap kelaparan, kekurangan zat makanan, dan penyakit yang menyebar melalui saluran pencernaan akan merosot.
Walau bagaimanapun, manusia dan tumbuhan tidak mempunyai nenek moyang bersama selama beratus-ratus juta tahun. Biologi kita pada asasnya berbeza dalam hampir setiap aspek, jadi sepertinya tidak ada cara untuk merancang manusia untuk melakukan fotosintesis. Atau adakah masih mungkin?
Masalah ini sedang dikaji dengan teliti oleh beberapa pakar dalam biologi sintetik, yang bahkan berusaha membuat kacukan tumbuhan-haiwan mereka sendiri. Walaupun kita masih jauh dari mencipta manusia yang mampu melakukan fotosintesis, penyelidikan baru telah menemui mekanisme biologi yang menarik yang dapat menyumbang kepada pengembangan bidang sains yang baru lahir ini.
Baru-baru ini, perwakilan Makmal Biologi Marin, yang terletak di perkampungan Woods Hall di Amerika, melaporkan bahawa para saintis telah membongkar rahsia Elysia chlorotica - siput laut hijau yang cemerlang yang kelihatan seperti daun tumbuhan, memberi makan matahari seperti daun, tetapi sebenarnya binatang.
Ternyata Elysia chlorotica mengekalkan warna yang terang dengan memakan alga dan mengambil gen mereka untuk fotosintesis. Ini adalah satu-satunya contoh organisma multiselular yang diketahui untuk menetapkan DNA dari organisma lain.
Elysia chlorotica adalah spesies siput laut kecil yang tergolong dalam moluska gastropod laut. Ini adalah haiwan yang mampu melakukan fotosintesis seperti tumbuh-tumbuhan.
Video promosi:
Dalam satu pernyataan, pengarang bersama kajian itu, profesor emeritus di University of South Florida Sidney K. Pearce mengatakan: “Tidak mungkin di Bumi gen dalam alga berfungsi di dalam sel haiwan. Namun ia berlaku. Mereka membiarkan haiwan itu mendapat makanan dari matahari. Menurut saintis, jika orang ingin menggodam sel mereka sendiri untuk menjadikannya mampu melakukan fotosintesis, mekanisme serupa dapat digunakan untuk melakukan ini.
Berkenaan dengan tenaga suria, kita dapat mengatakan bahawa orang telah bergerak ke arah evolusi yang salah selama satu miliar tahun. Apabila tanaman menjadi nipis dan lut sinar, haiwan menjadi tebal dan legap. Tumbuhan mendapat bahagian kecil dari getah matahari mereka, sementara tinggal di satu tempat, tetapi orang suka berpindah, dan untuk ini mereka memerlukan makanan yang kaya dengan tenaga.
Sekiranya anda melihat sel dan kod genetik manusia dan tumbuh-tumbuhan, ternyata kita tidak berbeza. Kesamaan kehidupan yang mencolok ini pada tahap asasnya memungkinkan perkara-perkara luar biasa seperti pencurian fotosintesis oleh haiwan berlaku. Hari ini, berkat bidang biologi sintetik yang berkembang, kita dapat menghasilkan semula fenomena seperti itu dalam satu masa evolusi, menjadikan idea biopunk untuk membuat tampalan kulit fotosintetik kelihatan kurang hebat.
Menurut Peirce, “Biasanya, apabila gen dari satu organisme dipindahkan ke sel yang lain, ia tidak berfungsi. Tetapi jika ia berfungsi, ia boleh banyak berubah dalam sekelip mata. Ini seperti evolusi yang dipercepat."
Siput laut bukan satu-satunya haiwan yang mampu melakukan fotosintesis melalui hubungan simbiotik. Contoh klasik lain dari makhluk tersebut adalah karang, yang menyimpan dinoflagellat fotosintetik di dalam sel mereka, dan salamander yang dilihat, yang menggunakan alga untuk membekalkan embrio dengan tenaga suria.
Walau bagaimanapun, siput laut berbeza dengan haiwan yang serupa kerana mereka telah menemui cara untuk mengecualikan perantara dan melakukan fotosintesis hanya untuk mereka sendiri, menyerap kloroplas dari alga dan menutupi dinding saluran pencernaan dengan mereka. Selepas itu, kacukan haiwan dan tumbuhan dapat hidup selama berbulan-bulan, hanya memakan cahaya matahari. Tetapi bagaimana sebenarnya slug mempertahankan kilang suria yang dicuri mereka masih menjadi misteri hingga sekarang.
Sekarang Peirce dan rakan penulis kajian lain telah menemui jawapan untuk soalan ini. Nampaknya slug bukan sahaja mencuri kloroplas dari alga, tetapi juga mencuri kod DNA penting. Dalam sebuah artikel yang diterbitkan dalam The Biological Bulletin, nampaknya gen yang memberi kod untuk enzim yang digunakan untuk memperbaiki kloroplas dapat membantu slug membuat mesin surya berjalan lama setelah memakan ganggang.
Pengambilalihan genetik mungkin jarang berlaku, tetapi para saintis telah bereksperimen dengannya di makmal selama bertahun-tahun. Dengan memindahkan gen dari satu organisma ke organisme lain, manusia telah menciptakan banyak bentuk kehidupan baru, dari jagung, yang menghasilkan racun perosaknya sendiri, ke tumbuhan yang bersinar dalam kegelapan. Dengan semua ini, adakah gila untuk berfikir bahawa kita harus mengikuti petunjuk alam dan menganugerahkan haiwan - atau bahkan manusia - dengan kemampuan untuk melakukan fotosintesis?
Ahli biologi, pereka, dan penulis Christina Agapakis, PhD dalam biologi sintetik dari Harvard, telah menghabiskan banyak masa untuk memikirkan bagaimana membuat simbiosis baru di mana sel haiwan dapat melakukan fotosintesis. Menurut Agapakis, berbilion tahun yang lalu, nenek moyang tumbuhan menyerap kloroplas, yang merupakan bakteria hidup bebas.
Agapakis mengatakan masalah dengan mewujudkan organisma pemakan sinar matahari adalah permukaan yang sangat besar diperlukan untuk menyerap cahaya matahari yang cukup. Dengan bantuan daun, tanaman berjaya menyerap sejumlah besar tenaga, berbanding dengan saiznya. Orang yang lesu, dengan nisbah permukaan-ke-volume mereka, kemungkinan besar tidak mempunyai daya dukung yang diperlukan.
"Sekiranya anda tertanya-tanya adakah anda dapat memperoleh kemampuan untuk melakukan fotosintesis, saya akan menjawab bahawa, pertama, anda harus berhenti bergerak sepenuhnya, dan kedua, menjadi benar-benar telus," kata Agapakis, menurut pengiraannya, untuk fotosintesis, setiap sel manusia memerlukan ribuan alga …
Sebenarnya, Elysia chlorotica yang memakan cahaya matahari mungkin merupakan pengecualian yang membuktikan peraturan tersebut. Siput mulai kelihatan dan berkelakuan seperti daun sehingga dalam banyak cara ia menjadi lebih tumbuhan daripada binatang.
Tetapi walaupun seseorang tidak dapat hidup di bawah sinar matahari saja, siapa yang mengatakan bahawa dari semasa ke semasa dia tidak dapat menambah makanannya dengan makanan ringan matahari? Sebenarnya, kebanyakan haiwan fotosintetik, termasuk beberapa saudara Elysia chlorotica, bergantung pada lebih daripada sekadar tenaga dari cahaya matahari. Mereka menggunakan mekanisme fotosintetik mereka sebagai penjana sandaran sekiranya kekurangan makanan. Oleh itu, keupayaan untuk melakukan fotosintesis adalah insurans terhadap rasa lapar.
Mungkin manusia dapat mencari aplikasi baru untuk fotosintesis. Sebagai contoh, menurut Agapakis, "mungkin ada bintik hijau pada kulit manusia - sistem penyembuhan luka yang diaktifkan oleh sinar matahari. Sesuatu yang tidak memerlukan tenaga sebanyak yang diperlukan seseorang."
Dalam masa terdekat, seseorang tidak akan dapat beralih hanya untuk memberikan satu cahaya matahari sahaja - sekurang-kurangnya sehingga dia memutuskan perubahan kardinal badan - oleh itu, buat masa ini, kita hanya perlu terus mendapat inspirasi dari teladan alam.
