پوست سبز در داستان های علمی تخیلی رایج است، از مردان کوچک سبز رنگ گرفته تا هرا سیندولا از «شورشیان جنگ ستارگان» تا گامورا از «نگهبانان کهکشان». اما چه می شد اگر پوست سبز فقط برای بیگانگان خیالی نبود؟ به عنوان مثال، اگر انسان ها پوست سبز داشتند، چه می شد اگر به ما توانایی انجام فتوسنتز را می داد، چه گیاهانی برای زندگی از نور خورشید استفاده می کنند؟
بیایید آنچه علم در مورد توانایی های مشابه در حیوانات دیگر می گوید را تجزیه و تحلیل کنیم و از نویسنده برنده جایزه علمی تخیلی جان اسکالزی بپرسیم که چگونه فکر می کند انسان ها ممکن است به طور فرضی از پوست فتوسنتزی سود ببرند.
حیوانات گیاه مانند
هر حیوانی برای زنده ماندن غذا مصرف می کند. در مقابل، گیاهان برای تولید انرژی خود به فتوسنتز متکی هستند. با این حال، برخی از حیوانات از نور خورشید برای طیف وسیعی از قابلیت ها استفاده می کنند.
به عنوان مثال، تعدادی از حیوانات از مولکول های خورشیدی بهره می برند. شته نخودی رنگدانه‌هایی تولید می‌کند که با کمک نور، آدنوزین تری فسفات یا ATP، ترکیبی که واکنش‌های سلولی را تقویت می‌کند، تولید می‌کند. علاوه بر این، نواری از رنگدانه زرد روی اسکلت بیرونی هورنت شرقی (Vespa orientalis) نور را به الکتریسیته تبدیل می کند که می تواند توضیح دهد که چرا این حشرات در اواسط روز فعال تر می شوند.
حیوانات دیگر از فتوسنتز واقعی استفاده می کنند و از نور خورشید، آب و دی اکسید کربن برای تولید قند و سایر ترکیبات حیاتی استفاده می کنند. گیاهان و جلبک‌ها برای انجام فتوسنتز به کلروپلاست‌ها، ساختارهای درون سلول‌هایشان تکیه می‌کنند، اما راب‌های دریایی Elysia می‌توانند کلروپلاست‌ها را از جلبک‌هایی که در آنها می‌چرند بدزدند تا به آنها کمک کنند تا ماه‌ها تنها با فتوسنتز زندگی کنند. .
بسیاری از حیوانات دیگر با ایجاد شراکت در عوض از فتوسنتز سود می برند. به عنوان مثال، بیشتر مرجان ها با میکروب های همزیست فتوسنتزی به نام zooxanthellae شریک می شوند، در حالی که تخم سمندرهای خالدار اکسیژن ارزشمندی را از جلبک ها دریافت می کنند.
فتوسنتز مهندسی؟
اگر حیوانات دیگر بتوانند از فتوسنتز سود ببرند، آیا انسان می تواند؟ حتی اگر فتوسنتز بتواند در انسان ها کار کند، هنوز مشخص نیست که ما واقعاً چقدر از مزایای آن می توانیم به دست آوریم.
گیاهان می توانند از طریق فتوسنتز زندگی کنند، زیرا آنها برگ های پهن و مسطح رشد می کنند تا حداکثر نور ممکن را برداشت کنند. آنها همچنین به انرژی کمتری نیاز دارند زیرا فعالیت آنها بسیار کمتر از حیوانات است.
به گفته لیندسی ترنبول، بوم شناس گیاهی در دانشگاه آکسفورد در انگلستان، اگر پوست یک زن بالغ معمولی مانند یک برگ فتوسنتزی باشد، مقدار سطحی که دارد تنها 1٪ از انرژی مورد نیاز روزانه او را برای زنده ماندن برآورده می کند. ترنبول تخمین می زند که برای یک زن فتوسنتز کننده نیاز انرژی خود را برآورده کند، به پوست بسیار بیشتری نیاز دارد – تقریباً ارزش یک زمین تنیس.
علاوه بر این، فتوسنتز به دی اکسید کربن نیاز دارد. گیاهان دارای منافذی به نام روزنه هستند که از آن برای تامین گاز سلول های خود استفاده می کنند. با فرض اینکه انسان‌های فتوسنتزی دارای کلروپلاست هستند، ممکن است برای ورود دی اکسید کربن به پوست متخلخل نیاز داشته باشند، اما چنین منافذی ممکن است باعث شود چیزهای دیگری به داخل یا خارج نشت کنند – به عنوان مثال، رطوبت – به روش‌هایی که ممکن است برای بدن انسان مضر باشد.
انسان هایی که از انرژی خورشیدی استفاده می کنند
با این حال، اگر انسان پوست فتوسنتزی داشته باشد، حتی یک مزیت کوچک ممکن است مفید باشد. در رمان «جنگ پیرمرد» که نامزد جایزه هوگو جان اسکالزی شده است، سربازان به بدن‌های دستکاری شده ژنتیکی مجهز شده‌اند که نه تنها دارای ایمپلنت‌های مغزی سایبرنتیک و افزایش قدرت، سرعت، حواس، استقامت و مهارت هستند، بلکه پوست سبز و فتوسنتزی نیز دارند.
اگرچه سربازان “جنگ پیرمرد” نمی توانند تمام انرژی مورد نیاز برای زنده ماندن را از پوست فتوسنتزی خود دریافت کنند، اما در رمان به آنها گفته می شود که می تواند “منبع انرژی اضافی برای بدن شما فراهم کند و استفاده بهینه بدن از هم اکسیژن و هم دی اکسید کربن. نتیجه: احساس شادابی و طراوت بیشتری خواهید داشت و بهتر می توانید وظایف خود را انجام دهید.”
“داشتم به این فکر می کردم که اگر بخواهی بدن انسان را به مغازه خرده فروشی ببری، به اصطلاح، آن را بیرون بیاوری، با آن چه کار می کنی؟” اسکالزی گفت. پوست فتوسنتزی “یک اصلاح غیرفعال مکمل خواهد بود، بر خلاف اصلاحات فعال – شما فقط می توانید در آنجا بنشینید و از نظر انرژی نگه داشتن آن از مزایای آن بهره مند شوید. ممکن است 3٪ تا 5٪ مزیتی در محدوده کارها داشته باشد، اما این حاشیه‌ای است که قبلاً نداشتید و آن را رایگان دریافت می‌کنید.”
فتوسنتز چه حسی دارد؟ اسکالزی به لایو ساینس گفت: «من گمان می‌کنم که احساس می‌کنم همیشه کافئین‌دارم. “از خواب بیدار می شدی و درست مثل این که می گویید “به قهوه ام نیاز دارم” می خواهید کمی نور بگیرید.”
با فرض اینکه انسان‌ها می‌توانند با موفقیت فتوسنتز شوند، اگر مثلاً «کسی به گذشته برود و به کرومانیون‌ها به ماشین CRISPR دسترسی داشته باشد، چگونه می‌تواند مسیر تاریخ را تغییر دهد؟» اسکالزی گفت.
اسکالزی گفت که او فکر نمی‌کند با توجه به مزایای حاشیه‌ای که در اختیار مردم قرار می‌دهد، اگر مردم بتوانند فتوسنتز کنند، جامعه بشری به طور اساسی تغییر نمی‌کند. با این حال، وابسته ترین بخش بدن به انرژی، مغز انسان است. اسکالزی گفت: «بنابراین من گمان می‌کنم که هر انرژی اضافی که ممکن است فتوسنتز بدهد توسط مغز جذب شود، زیرا این اندام گرسنه، گرسنه و گرسنه است. سریعتر، شاید به جای 1800 بعد از میلاد، در 10000 سال قبل از میلاد به انقلاب صنعتی رسیده باشند.
ممکن است تعجب کنید که آیا افراد فتوسنتزی ممکن است جابجایی به اقلیم های آفتابی را ترجیح دهند. اسکالزی گفت، اگرچه اگر چنین افرادی در صورت نقل مکان به یک منطقه بیابانی ممکن است از فتوسنتز تقویت شوند، احتمالاً مشکلات منابع دیگری مانند کمبود آب دارند. او خاطرنشان کرد: همیشه معاوضه هایی وجود دارد
و آیا انسان‌های فتوسنتزی لباس کم را ترجیح می‌دهند یا اصلاً لباسی برای جذب آن پرتوها ندارند؟ در برخی از جوامع فتوسنتزی، لباس ممکن است به نمادی از نخبگان تبدیل شود – نشانه ای که آنها انرژی کافی از غذا دریافت می کنند تا نیازی به فتوسنتز نداشته باشند. اسکالزی گفت: “می توانید تصور کنید که آنها می گویند: “من ثروتمند هستم، بنابراین می توانم پنهان کنم.”
بنابراین، آیا اسکالزی برای خودش پوست فتوسنتزی می خواهد؟ او گفت: «در فهرست بزرگی از تغییرات بدنه که من می‌خواهم، به نوعی در وسط پایین قرار دارد. ضرری ندارد، اما من سود آن را آنقدر قابل توجه نمی بینم که به طور کامل نگاهم را برای بهره مندی از آن تغییر دهم.
اسکالزی گفت: “اما اگر شخص دیگری مانند “من فتوسنتز می شوم” باشد، شما این کار را انجام دهید.” “خوشحالم که خوشحالی.”
منبع: Live Science
نظرات کاربران