İnsan Fotosentezi Mümkün Olabilir mi?

Plato tarafından yeniden yayınlandı

İzleyiciler: 0

İnsan Fotosentezi Mümkün Olabilir mi? - PlatoBlockchain Veri Zekasının şifresini çözün. Dikey Arama. Ai.

Bitkilerin güneş ışığını yiyeceğe dönüştürdüğü süreç olan fotosentez, birçok insan için lisedeki fen dersinin bir hatırlatıcısı olabilir, başka bir şey değil. Ancak giderek artan sayıda bilim insanı, teknoloji girişimcisi ve sağlık gurusu, insanların, bitkilerin kendilerini sürdürmek ve büyütmek için besin toplama şeklini bir şekilde kopyalamasının veya en azından buna yaklaşmasının mümkün olup olamayacağını düşünüyor.

Son birkaç yılda sözde "insan fotosentezi"ne artan ilginin, genellikle transhümanizm olarak bilinen daha büyük bir hareketin parçası olduğu düşünülüyor. Transhümanistler, insanların teknolojiyi şu amaçlarla kullanabileceğine inanıyor:biyolojik saldırıyani, doğal haliyle insan vücudundan daha iyi performans gösterebilecek araçları kullanarak kendilerini hem fiziksel hem de bilişsel olarak değiştirmek ve geliştirmek ve hatta daha uzun yaşıyor ya da ölümü tamamen engellemek.

İnsan fotosentezi fikrini destekleyen transhümanistler, bitkilerin besin alma yönteminin - suyu oksitlemek ve karbondioksiti glikoza dönüştürmek için güneş ışığından gelen enerjiyi kullanarak - insanların besin alma yöntemiyle karşılaştırıldığında birçok yönden çok daha verimli olduğuna işaret ediyor. İnsanlar yiyecek avlamalı ya da aramalı (ya da daha kötüsü, ekerek, besleyerek ve büyüterek zaman ve kaynak harcamalı), sonra da bu yiyeceği pişirmeli, çiğnemeli ve sindirmeli, böylece sonunda besin kaynaklarını özümsemelidir. Eğer insanlar bir şekilde bitkilerin gösterdiği fotosentez sürecini kopyalamanın bir yolunu bulabilirse, bireylere ve gezegene pek çok fayda sağlanacağı düşüncesi devam ediyor.

Aşağıda insan fotosentezinin nasıl görünebileceğine, bunun geleceğimizde bir olasılık olma ihtimaline ve sağlayabileceği potansiyel faydalara daha yakından bakacağız.

İnsan Fotosentezi: Sentetik Biyoloji

İnsanda fotosentez olasılığına inanan bazı kişiler için bu hedefe ulaşmanın anahtarı, yeni ortaya çıkan sentetik biyoloji alanındadır. Sentetik biyologlar, yeni organizmalar üretmek veya mevcut organizmaların yeni işlevler gerçekleştirmesini sağlamak için farklı kaynaklardan gelen genetik materyali kullanmayı amaçlamaktadır.

Bir yandan, insanlar ve fotosentez söz konusu olduğunda bu tuhaf bir fikir gibi görünüyor, zira bir şekilde insan ve bitki DNA'sının öğelerinin birleştirilmesi gerekebiliyor. İnsanlar ve bitkiler ortak genetik ataları paylaşırlar, ancak bunları bulmak için yüz milyonlarca yıl geriye bakmak gerekir. O zamandan beri bitkilerden sayısız yönden ayrıldık. Belki de en önemlisi, bitkiler gelişimleri boyunca genellikle daha ince ve daha şeffaf hale gelirken, insanlar ve diğer hayvanların çoğu daha kalın ve daha opak hale geldi. Bu özelliklerden son ikisi, birçok nedenden dolayı fotosenteze elverişli değildir; bunlardan en önemlisi, büyük hayvanların artık statükoyu korumak için bile çok büyük miktarda enerjiye ihtiyaç duymasıdır.

Ancak sentetik biyologlar, insan ve bitki hücrelerinin (ve insan ve bitki genetiğinin) beklediğinizden daha benzer yönlerinin bulunduğunu ve her iki yaşam biçiminin unsurlarını bütünleştirme fikrini daha az uzak bir hale getirebileceğini iddia edebilir. göründüğünden daha fazla.

İnsanların fotosentez yapma olasılığını destekleyen önemli bir kanıt, halihazırda fotosentez yapan bazı hayvanların mevcut olmasıdır. Örneğin bezelye yaprak biti, güneş ışığını toplamak ve enerji üretmek amacıyla hücrelere aktarmak için pigmentlerden yararlanan bir böcek türüdür. Elysia klorotika fotosentez gibi bir şeyi farklı bir şekilde gerçekleştiren bir deniz sümüklüböcek türüdür: belirli algleri yiyerek fotosentezi mümkün kılmak için bitkilerin klorofil üreten hücresel kısımları olan kloroplastları elde eder. Bilim insanları bu sümüklüböceklerin dokuz ay boyunca yemek yemeden hayatta kaldıklarını ve yalnızca güneş ışığından aldıkları enerjiyle beslendiklerini gözlemlediler. Mercan kolonileri güneş ışığından enerji toplamak için fotosentetik dinoflagellatlardan yararlanırken, benekli semenderler yumurtalarında gelişirken güneş enerjisinden yararlanmak için algleri kullanır. Ancak bazı bilim insanları özellikle deniz sümüklüböceklerinin insanın fotosentezine giden bir yol sunabileceğine inanıyor.

Bunları biliyor muydunuz?

Bilim insanları, Mars'ta yaşamı potansiyel olarak sürdürmenin bir yolu olarak insan kontrollü fotosentez olasılığının peşinde.

Elysia klorotika Algal kloroplastları yiyip bunları sindirim sistemlerine yerleştirerek, sümüklüböceklerin zaman içinde kloroplastları korumalarına yardımcı olmak için yol boyunca belirli genetik elementleri değiştiriyorlar. Bu görünüşte küçük DNA değişimi, sümüklü böceklerin aylarca güneş ışığından enerji kazanmaya devam etmelerine yardımcı olan şey olabilir.

Bu nedenle, eğer insanlar bir şekilde kloroplastları kendi derilerinin içine yerleştirebilseler ve benzer şekilde bu kloroplastların yeniden inşası ve korunmasına yardımcı olmak için alg DNA'sından faydalanabilselerdi, deniz sümüklüböceklerininkine benzer bir işlevi yerine getirmeye başlayabiliriz; güneş ışığını alıp ve ödünç alınan kloroplastları enerjiye dönüştürmek için kullanıyor.

İnsan Fotosentezinin Önündeki Engeller

Elbette, minik böcekler ve deniz sümüklüböcekleri insanlarla karşılaştırıldığında önemli ölçüde daha az kütleye sahiptir ve benzer şekilde, diğer şeylerin yanı sıra temel bedensel işlevleri yerine getirmek için bir insanın harcadığı enerjinin yalnızca küçük bir kısmını kullanırlar.

Düzenli bir öğünün yerini almaya yetecek kadar enerjiyi fotosentezlemek için gerekli olan cilt yüzey alanı miktarı çok büyük olacaktır. Bu, bitkilerin ve insanların milyonlarca yıl boyunca evrimleştiği farklı yapılara işaret ediyor. Bitkiler, toplam hacmi en aza indirirken yüzey alanını en üst düzeye çıkarmak için geniş, ince yapraklar kullanır; bu, verimli fotosentez için ideal bir kombinasyondur. Öte yandan insanlar kalın ve etlidir. Çok daha yüksek hacim-yüzey alanı oranlarına sahibiz, bu da fotosentezden hayatta kalmaya yetecek kadar enerji elde etmeyi bile çok daha zorlaştırıyor (eğer bu süreç bir gün gerçekten mümkün olabilirse).

Basit yüzey alanı meselesinin ötesinde, öncelikle güneş ışığının kloroplastlara ulaşmasının lojistiği vardır. Bunun işe yaraması için insanların büyük ölçüde hareketsiz ve şeffaf olması gerekir ve diğer hususların yanı sıra, cilt hücresi başına en az binlerce alg olması gerekir.

İnsan Fotosentezinin Olası Faydaları

Tüm bu işaretler, insanların yakın gelecekte fotosenteze benzer bir süreçten tamamen kurtulma ihtimalinin düşük olduğuna işaret ediyor. Ancak potansiyel bir orta yol var: Peki ya normal insan beslenmesini desteklemek için fotosentezin güçlerinden yararlanmak mümkünse? Fotosentez veya benzeri işlemlerden yararlanan hayvanlar, yalnızca güneş ışığını kullanarak kendilerini tam olarak idame ettirmek için değil, genellikle bu şekilde kullanırlar. Bunun yerine, normal besin kaynaklarının bulunamadığı bir zamanda acil durum veya yedek besin sağlamak için fotosentezden yararlanırlar.

İnsan fotosentezi, eğer bunu başarabilirsek, bizi açlığa karşı korumaktan daha fazlasını yapabilir. Örneğin bu süreç tıbbi amaçlar için kullanılabilirse, insanların fotosentezi yaralanma veya yara iyileşmesine yardımcı olmak veya atletik amaçlarla küçük bir enerji artışı elde etmek için kendimize yardımcı olmak için kullanabileceği düşünülebilir.

Haziran 2023'te akademik dergide yapılan bir araştırma Doğa İletişim insan fotosentezinin, Dünya gezegeninin dışında yaşarken kendimizi sürdürebilme yeteneğimizde önemli bir rol oynayabileceğini buldu. İnsanları aya geri döndürme ve hatta insanları Mars'a getirme girişimleri hakkında giderek daha fazla konuşulurken, uzun vadeli sürdürülebilirlik ve beslenme sorunu büyük bir engel haline geliyor. Bu senaryolarda fotosentezi kopyalamak, suyu oksijene dönüştürmek ve süreçte karbondioksit gibi kimyasalları geri dönüştürmek için bir fotoelektrokimyasal (PEC) cihazı kullanılabilir. Bu durumda insanlar kendi hücrelerindeki alg bileşenleri aracılığıyla fotosentez yapamayacak olsa da, yine de Dünya atmosferi ve ekosistemi dışındaki yaşamın temel bileşenlerini sağlamaya yardımcı olmak için bitki sürecinden yararlanıyor olacağız.

Bu hedeflerin bazıları ne kadar uzak görünse de, insan fotosentezini mümkün kılmaya çalışmak için muazzam teşvikler var. Fotosentez, geleneksel gıda kaynaklarına olan ihtiyacı kısmen de olsa hafifletmeye yardımcı olarak, 2050 yılına kadar küresel olarak 56'daki ihtiyaçlara kıyasla %2010 daha fazla gıdaya ihtiyaç duyacak olan hızla büyüyen bir nüfus için açlığı ortadan kaldırmak için güçlü bir araç olacaktır. Küresel açlıkla mücadeleye yardımcı olan fotosentez, iklim değişikliğine karşı mücadelede güçlü bir araç olabilir ve insanların değerli gezegen yüzey alanını yiyecek için değil, iklim değişikliğinin altında yatan nedenleri hafifletme hedefiyle bitki yetiştirmeye odaklamasına olanak tanıyabilir.

İnsan fotosentezi hâlâ çok uzakta olabilir ama son gelişmeler cesaret verici. Daha geçen yıl, Chicago Üniversitesi'ndeki kimyagerler, örneğin daha önce var olan araçlardan 10 kat daha verimli yeni bir yapay fotosentez mekanizması geliştirdiler.

Hile Sayfası

İnsanların bir gün güneş ışığını bitkilerle aynı şekilde enerjiye dönüştürerek yararlanabileceği inancı olan insan fotosentezi, genel olarak transhümanizm olarak bilinen daha büyük bir hareketle bağlantılıdır.
Transhümanizm, insanların fiziksel ve zihinsel performansa veya uzun ömürlülüğe yardımcı olacak araçları yaratmak, kullanmak ve kendi bedenlerine entegre etmek için bilim ve teknolojideki gelişmelerden faydalanması gerektiğini savunur.
Bitkiler için fotosentez süreci, suyu oksitlemek ve karbondioksiti glikoza dönüştürmek için güneş ışığından gelen enerjiyi kullanmayı içerir.
Eğer insanın fotosentezi bir gün mümkün olursa, diğer birçok şeyin yanı sıra, mahsuller gibi geleneksel gıda kaynaklarına olan ihtiyacı kısmen veya önemli ölçüde azaltabilir, küresel açlığın ortadan kaldırılmasına yardımcı olabilir ve çevreye fayda sağlayabilir. Bazı tahminler, 2050 yılına gelindiğinde insanlığın 56 yılına kıyasla küresel olarak %2010 daha fazla gıdaya ihtiyaç duyacağını öne sürüyor.
Bazıları, potansiyel insan fotosentezinin anahtarının, fiziksel süreçleri ve performansı iyileştirmek amacıyla bir canlı organizmadan diğerindeki genetik bilgiyi kullanan bir alan olan sentetik biyolojide yattığına inanıyor.
İnsan fotosentezini geliştirmeye yönelik hareketin destekçileri, deniz sümüklüböcekleri ve bezelye yaprak bitleri de dahil olmak üzere, fotosentez yapan veya benzer bir işlemi tamamlayan bir dizi küçük hayvandan bahsedebilir.
Elysia klorotikaBir tür deniz sümüklü böceği, algleri yer ve içindeki kloroplastları kendi sindirim sistemine entegre eder. Bu kloroplastları uzun süre canlı tutabilir ve güneş ışığını fotosentezlemek için onları kullanabilir. Bu sümüklü böceklerden bazılarının bir seferde 9 aya kadar yiyeceksiz kaldığı gözlemlendi.
İnsan fotosentezi projesinin önündeki en büyük engeller arasında insanların deniz sümüklüböceklerinden ve bu süreci kopyaladığı bilinen diğer hayvanlardan önemli ölçüde daha büyük olması, enerji ihtiyacımızın çok daha fazla olması ve diğer birçok şeyin yanı sıra opak bir cilde sahip olmamız yer alıyor.
Yine de bazıları, fotoelektrokimyasal (PEC) cihazı gibi fotosentetik araçların, sınırlı kapasitelerde fotosentezi taklit etmek için (örneğin, bir gıda diyeti yoluyla tüketilen düzenli besinleri desteklemek veya yara iyileşmesine yardımcı olmak için) kullanılabileceğine inanıyor.
Son olarak bilim insanları, Mars'ta veya gelecekteki diğer uzay görevlerinde yaşamı potansiyel olarak sürdürmenin bir yolu olarak insan kontrollü fotosentez olasılığının peşindeler.