Après avoir découvert le mécanisme par lequel les animaux, comme les plantes, effectuent la photosynthèse, les scientifiques ont réfléchi à la possibilité de transférer une personne vers une alimentation complète en énergie solaire.
Imaginez ce que ce serait si les gens, comme les plantes, pouvaient se nourrir directement de l'énergie solaire. Cela nous faciliterait certainement la vie: les innombrables heures passées à faire les courses, à préparer et à manger pourraient être consacrées à autre chose. Les terres agricoles surexploitées reviendraient aux écosystèmes naturels. Les niveaux de faim, de malnutrition et de maladie se propageant dans le tube digestif chuteraient.
Cependant, les humains et les plantes n'ont pas partagé un ancêtre commun depuis des centaines de millions d'années. Notre biologie est fondamentalement différente dans presque tous les aspects, il peut donc sembler qu'il n'y a aucun moyen de concevoir des humains pour faire de la photosynthèse. Ou est-ce encore possible?
Ce problème est étudié en profondeur par certains spécialistes de la biologie synthétique, qui ont même essayé de créer leurs propres hybrides végétaux-animaux. Alors que nous sommes encore loin de créer un être humain capable de photosynthèse, de nouvelles recherches ont mis au jour un mécanisme biologique intrigant qui pourrait contribuer au développement de ce domaine scientifique naissant.
Récemment, des représentants du Marine Biological Laboratory, situé dans le village américain de Woods Hall, ont rapporté que des scientifiques avaient percé le secret d'Elysia chlorotica - une limace de mer verte brillante qui ressemble à une feuille de plante, se nourrit du soleil comme une feuille, mais qui est en fait un animal.
Il s'avère qu'Elysia chlorotica conserve une couleur aussi brillante en consommant des algues et en prenant leurs gènes pour la photosynthèse. C'est le seul exemple connu d'organisme multicellulaire à attribuer l'ADN d'un autre organisme.
Elysia chlorotica est une espèce de petite limace de mer qui appartient aux mollusques gastéropodes marins. C'est un animal capable de photosynthèse comme les plantes.
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Dans un communiqué, co-auteur de l'étude, le professeur émérite de l'Université de Floride du Sud Sidney K. Pearce a déclaré: «Il est impossible sur Terre que les gènes des algues fonctionnent à l'intérieur d'une cellule animale. Et pourtant, cela arrive. Ils permettent à l'animal de se nourrir du soleil. Selon les scientifiques, si les gens voulaient pirater leurs propres cellules pour les rendre capables de photosynthèse, un mécanisme similaire pourrait être utilisé pour le faire.
En ce qui concerne l'énergie solaire, nous pouvons dire que les gens évoluent dans la mauvaise direction de l'évolution depuis un milliard d'années. Lorsque les plantes sont devenues minces et translucides, les animaux sont devenus épais et opaques. Les plantes reçoivent leur petite mais constante part de la sève du soleil, tout en restant au même endroit, mais les gens aiment bouger, et pour cela, ils ont besoin d'une nourriture riche en énergie.
Si vous regardez les cellules et le code génétique des humains et des plantes, il s'avère que nous ne sommes pas si différents. Cette similitude frappante de la vie à ses niveaux fondamentaux permet à des choses inhabituelles comme le vol de photosynthèse par les animaux de se produire. Aujourd'hui, grâce au domaine émergent de la biologie synthétique, nous pouvons être en mesure de reproduire de tels phénomènes en un instant évolutif, ce qui rend les idées de biopunk sur la création de patchs cutanés photosynthétiques moins fantastiques.
Selon Peirce, «Habituellement, lorsque les gènes d'un organisme sont transférés dans les cellules d'un autre, cela ne fonctionne pas. Mais si cela fonctionne, cela peut changer beaucoup du jour au lendemain. C'est comme une évolution accélérée."
Les limaces de mer ne sont pas les seuls animaux capables de photosynthèse grâce à des relations symbiotiques. D'autres exemples classiques de ces créatures sont les coraux, qui stockent les dinoflagellés photosynthétiques dans leurs cellules, et la salamandre tachetée, qui utilise des algues pour fournir à ses embryons de l'énergie solaire.
Cependant, les limaces de mer diffèrent des animaux similaires en ce qu'elles ont trouvé un moyen d'exclure les intermédiaires et d'effectuer la photosynthèse uniquement pour elles-mêmes, en absorbant les chloroplastes des algues et en recouvrant les parois de leur tube digestif. Après cela, l'hybride d'un animal et d'une plante peut vivre des mois, se nourrissant uniquement de la lumière du soleil. Mais comment exactement les limaces entretiennent leurs usines solaires volées est restée un mystère jusqu'à présent.
Maintenant, Peirce et d'autres co-auteurs de l'étude ont trouvé la réponse à cette question. Il semble que les limaces non seulement volent les chloroplastes des algues, mais aussi volent des codes ADN importants. Dans un article publié dans The Biological Bulletin, il semble qu'un gène codant pour une enzyme utilisée pour réparer les chloroplastes puisse aider les limaces à faire fonctionner les machines solaires longtemps après avoir mangé des algues.
L'expropriation génétique peut être rare dans la nature, mais les scientifiques l'ont expérimentée dans les laboratoires depuis des années. En transférant des gènes d'un organisme à un autre, les humains ont créé de nombreuses nouvelles formes de vie, du maïs, qui produit ses propres pesticides, aux plantes qui brillent dans l'obscurité. Avec tout cela à l'esprit, est-il fou de penser que nous devrions suivre l'exemple de la nature et doter les animaux - ou même les humains - de la capacité de photosynthèse?
La biologiste, designer et écrivain Christina Agapakis, titulaire d'un doctorat en biologie synthétique de Harvard, a passé beaucoup de temps à réfléchir à la manière de créer une nouvelle symbiose dans laquelle les cellules animales peuvent faire la photosynthèse. Selon Agapakis, il y a des milliards d'années, les ancêtres des plantes absorbaient les chloroplastes, qui étaient des bactéries vivantes.
Agapakis a déclaré que le problème de la création d'un organisme solaire est qu'une très grande surface est nécessaire pour absorber suffisamment de lumière du soleil. À l'aide des feuilles, les plantes parviennent à absorber une énorme quantité d'énergie, par rapport à leur taille. Les personnes charnues, avec leur rapport surface / volume, n'ont probablement pas la capacité de charge nécessaire.
"Si vous vous demandez si vous pouvez acquérir la capacité de photosynthèse, je répondrai que, premièrement, vous devez complètement arrêter de bouger, et deuxièmement, vous devez devenir complètement transparent", déclare Agapakis, qui estime que chaque cellule humaine aura besoin de milliers d'algues pour la photosynthèse. …
En fait, l'Elysia chlorotica, qui dévore le soleil, est peut-être l'exception qui confirme la règle. La limace a commencé à ressembler et à se comporter tellement comme une feuille qu'à bien des égards, elle est devenue plus une plante qu'un animal.
Mais même si une personne ne peut survivre seule du soleil, qui a dit que de temps en temps, elle ne pouvait pas compléter son alimentation par une petite collation solaire? En fait, la plupart des animaux photosynthétiques, y compris plusieurs parents d'Elysia chlorotica, ne dépendent pas seulement de l'énergie du soleil. Ils utilisent leur mécanisme photosynthétique comme générateur de secours en cas de pénurie alimentaire. Ainsi, la capacité de photosynthèse est une assurance contre la faim.
Peut-être que les humains pourraient trouver une toute nouvelle application pour la photosynthèse. Par exemple, selon Agapakis, «il pourrait y avoir des taches vertes sur la peau humaine - un système de cicatrisation activé par le soleil. Quelque chose qui n'exige pas autant d'énergie qu'une personne en a besoin."
Dans un proche avenir, une personne ne pourra pas passer complètement à fournir une seule lumière du soleil - au moins jusqu'à ce qu'elle décide des modifications cardinales du corps - donc, pour l'instant, nous devons simplement continuer à nous inspirer de l'exemple de la nature.
