Tendo descoberto o mecanismo pelo qual os animais, como as plantas, realizam a fotossíntese, os cientistas pensaram na possibilidade de transferir uma pessoa para um suprimento completo de energia solar.
Imagine como seria se as pessoas, como as plantas, pudessem se alimentar diretamente de energia solar. Definitivamente, tornaria nossa vida mais fácil: as incontáveis horas gastas em compras, preparando e comendo comida poderiam ser gastas em outra coisa. Terras agrícolas superexploradas retornariam aos ecossistemas naturais. Os níveis de fome, desnutrição e doenças que se espalham pelo trato digestivo despencariam.
No entanto, humanos e plantas não compartilharam um ancestral comum por centenas de milhões de anos. Nossa biologia é fundamentalmente diferente em quase todos os aspectos, então pode parecer que não há como projetar humanos para fazer a fotossíntese. Ou ainda é possível?
Esse problema está sendo exaustivamente estudado por alguns especialistas em biologia sintética, que até tentaram criar seus próprios híbridos planta-animal. Embora ainda estejamos longe de criar um ser humano capaz de fotossíntese, uma nova pesquisa descobriu um mecanismo biológico intrigante que pode ajudar a avançar neste campo nascente da ciência.
Recentemente, representantes do Laboratório Biológico Marinho, localizado na vila americana de Woods Hall, relataram que os cientistas desvendaram o segredo da Elysia chlorotica - uma lesma do mar verde brilhante que se parece com uma folha de planta, se alimenta do sol como uma folha, mas na verdade é um animal.
Acontece que a Elysia chlorotica mantém uma cor brilhante consumindo algas e levando seus genes para a fotossíntese. É o único exemplo conhecido de um organismo multicelular a atribuir DNA de outro organismo.
Elysia chlorotica é uma espécie de pequena lesma marinha pertencente aos moluscos gastrópodes marinhos. Este é um animal capaz de fotossíntese como as plantas.
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Em um comunicado, coautor do estudo, o professor emérito da University of South Florida Sidney K. Pearce disse: “É impossível na Terra que os genes das algas funcionem dentro da célula de um animal. E ainda assim acontece. Eles permitem que o animal obtenha sua nutrição do sol. De acordo com os cientistas, se as pessoas quisessem hackear suas próprias células para torná-las capazes de fotossíntese, um mecanismo semelhante poderia ser usado para fazer isso.
Com relação à energia solar, podemos dizer que as pessoas estão se movendo na direção evolutiva errada há um bilhão de anos. À medida que as plantas ficavam magras e translúcidas, os animais ficavam grossos e opacos. As plantas recebem sua pequena mas constante porção da seiva do sol, enquanto permanecem em um lugar, mas as pessoas gostam de se mover e, para isso, precisam de alimentos ricos em energia.
Se você olhar as células e o código genético de humanos e plantas, verá que não somos tão diferentes. Essa notável semelhança de vida em seus níveis fundamentais permite que coisas incomuns, como o roubo da fotossíntese por animais, aconteçam. Hoje, graças ao crescente campo da biologia sintética, podemos ser capazes de reproduzir tais fenômenos em um instante evolutivo, fazendo com que as ideias de biopunk para a criação de manchas fotossintéticas na pele pareçam menos fantásticas.
Segundo Peirce, “normalmente, quando genes de um organismo são transferidos para células de outro, isso não funciona. Mas se funcionar, pode mudar muito durante a noite. É como uma evolução acelerada."
As lesmas do mar não são os únicos animais capazes de fotossíntese por meio de relações simbióticas. Outros exemplos clássicos dessas criaturas são os corais, que armazenam dinoflagelados fotossintéticos em suas células, e a salamandra pintada, que usa algas para fornecer energia solar aos embriões.
No entanto, as lesmas-do-mar diferem de animais semelhantes porque encontraram uma maneira de excluir intermediários e realizar a fotossíntese apenas para si mesmas, absorvendo cloroplastos de algas e cobrindo as paredes de seu trato digestivo com eles. Depois disso, o híbrido de animal e planta pode viver por meses, alimentando-se apenas de luz solar. Mas como exatamente as lesmas mantêm suas fábricas solares roubadas permaneceu um mistério até agora.
Agora Peirce e outros co-autores do estudo encontraram a resposta para esta questão. Parece que as lesmas não apenas roubam cloroplastos das algas, mas também roubam códigos de DNA importantes. Em um artigo publicado no The Biological Bulletin, parece que um gene que codifica uma enzima usada para reparar cloroplastos pode ajudar as lesmas a manter as máquinas solares funcionando por muito tempo depois de comer algas.
A expropriação genética pode ser rara na natureza, mas os cientistas vêm fazendo experiências com ela em laboratórios há anos. Ao transferir genes de um organismo para outro, os humanos criaram muitas novas formas de vida, desde o milho, que produz seus próprios pesticidas, até plantas que brilham no escuro. Com tudo isso em mente, é loucura pensar que devemos seguir o exemplo da natureza e dotar os animais - ou mesmo os humanos - da capacidade de fotossintetizar?
A bióloga, designer e escritora Christina Agapakis, PhD em biologia sintética por Harvard, passou muito tempo pensando em como criar uma nova simbiose na qual as células animais possam fotossintetizar. De acordo com Agapakis, bilhões de anos atrás, os ancestrais das plantas absorveram cloroplastos, que eram bactérias de vida livre.
Agapakis disse que o problema de criar um organismo comedor de sol é que uma superfície muito grande é necessária para absorver luz solar suficiente. Com a ajuda das folhas, as plantas conseguem absorver uma grande quantidade de energia em relação ao seu tamanho. Pessoas carnais, com sua relação superfície / volume, muito provavelmente não têm a capacidade de carga necessária.
“Se você está se perguntando se consegue obter a capacidade de fotossintetizar, vou responder que, em primeiro lugar, você tem que parar completamente de se mover e, em segundo lugar, tornar-se completamente transparente”, diz Agapakis, de acordo com cujos cálculos, para a fotossíntese, cada célula humana precisará de milhares de algas …
Na verdade, a Elysia chlorotica, que se alimenta do sol, pode ser a exceção que confirma a regra. A lesma começou a se parecer e a se comportar tanto como uma folha que, em muitos aspectos, tornou-se mais uma planta do que um animal.
Mas mesmo que uma pessoa não consiga subsistir apenas de sol, quem disse que de vez em quando não pode complementar sua dieta com um pequeno lanche ao sol? Na verdade, a maioria dos animais fotossintéticos, incluindo vários parentes de Elysia chlorotica, depende de mais do que apenas energia do sol. Eles usam seu mecanismo fotossintético como gerador de backup em caso de escassez de alimentos. Portanto, a capacidade de fotossintetizar é uma garantia contra a fome.
Talvez os humanos possam encontrar uma aplicação completamente nova para a fotossíntese. Por exemplo, de acordo com Agapakis, “pode haver manchas verdes na pele humana - um sistema de cicatrização de feridas ativado pelo sol. Algo que não exija tanta energia quanto uma pessoa precisa."
Num futuro próximo, uma pessoa não será capaz de mudar completamente para fornecer apenas uma luz solar - pelo menos até que ela decida sobre as modificações fundamentais do corpo - portanto, por agora, nós apenas temos que continuar a nos inspirar no exemplo da natureza.
