Varför har människor inte utvecklat förmågan att fotosyntetisera? Och ännu viktigare, varför inte vi?Artboard

Fotosyntes är en extremt komplex process som kräver närvaro av många strukturella och kemiska komponenter. Den utvecklades bara en gång i den gemensamma förfadern till cyanobakterier. Fotosyntes existerar bara i andra arter, såsom växter och alger, eftersom deras förfäder för länge sedan utvecklade ett symbiotiskt förhållande med cyanobakterier.

Växter (liksom alger) utför fotosyntes i membranbundna organeller som kallas kloroplaster. Kloroplaster är omgivna av två lager av membran och har sitt eget DNA, vilket liknar cyanobakterier-DNA. Dessa egenskaper indikerar att kloroplaster faktiskt utvecklas från cyanobakterier som var uppslukade av förfäders växt- och djurceller (därmed två membranskikt). Istället för att smälta blev cyanobakterierna i dessa fall endosymbioner, levande i värdceller och utbyte av näringsämnen. När värdcellerna delades upp delades cyanobakterierna och förde förmågan att fotosyntetisera. Så småningom blev värdcellerna beroende av näring som tillhandahålls av cyanobakterierna, och en del av cyanobakteriernas DNA överfördes till värdens genom, vilket gjorde detta förhållande obligatoriskt för båda.

Denna händelse inträffade mycket tidigt i växternas utveckling - storleken, komplexiteten och mångfalden hos växtarter som vi ser idag utvecklades efter att förmågan att fotosyntetisera förvärvades.

Människor kan nu inte utveckla fotosyntes eftersom det skulle kräva att alla delar av ett komplext system de novo (som nytt) utvecklas. Medan det gradvisa, stegvisa förvärvet av delar av systemet kan ha gynnat encelliga bakterier för att så småningom kunna utveckla och förfina hela systemet, är det extremt osannolikt att människor skulle dra nytta av de mindre förändringar som behövs för att gradvis bygga våra egna fotosyntetiska vägar.

Att konstruera människor som kan fotosyntetisera är en separat fråga. Även om det kan vara möjligt att injicera ägg med kloroplaster och införliva lämpligt DNA i det mänskliga genomet (även om detta oundvikligen skulle ha en hög grad av inviabilitet, vilket är av samma anledning att mänsklig kloning är enormt omoralisk), har människor höga energibehov och en mycket liten yta som till och med kan utsättas för ljus. Även om det är en trevlig tanke att kunna hålla oss i solljus, är vi bara otroligt dåligt utrustade för att någonsin göra det till en möjlighet. Det är mycket mer praktiskt att rikta ansträngningarna till mer effektiva, hållbara och tillgängliga jordbruksmetoder.

Lämna en kommentar