¿Es posible incorporar la fotosíntesis a los humanos?

Hay algunos animales que han logrado aprovechar la fotosíntesis, esencialmente robando la maquinaria fotosintética de las algas que comen. Esos animales son pequeños, con necesidades energéticas que son pequeñas en comparación con los humanos “. Estrictamente hablando, probablemente sea posible ahora hacer los trucos genéticos requeridos para incorporar la fotosíntesis a la piel humana, pero hacerlo sería en gran medida inútil porque no tenemos la relación superficie-área-masa requerida para generar suficiente alimento a partir de ella. Suministrar la tasa metabólica basal de un humano a través de la fotosíntesis requiere del orden de 10-100 m ^ 2 de irradiancia solar, por lo que tendríamos que tener algunas hojas grandes de piel que pudiéramos desplegar mientras tomamos el sol para poder hacerlo. O podríamos seguir creciendo y comiendo plantas.

Las otras respuestas son bastante precisas sobre las dificultades de esto. El componente necesario es el cloroplasto: lo que hace que las hojas se vuelvan verdes y convierte la luz solar, el CO2 y el agua en azúcar.

Sin embargo, hay un interesante giro evolutivo sobre cómo las plantas obtuvieron cloroplastos, lo que podría hacerte pensar dos veces antes de descartar la posibilidad.

Los cloroplastos son esencialmente los creadores de todos los compuestos que contienen energía en los que confían los animales. Para utilizar esta energía, las células eucarióticas (todas menos las bacterias más básicas) tienen mitocondrias: estas descomponen la glucosa para permitir que las células usen la energía. Los cloroplastos y las mitocondrias representan, por lo tanto, el comienzo y el final del camino que toma la energía lumínica en la mayoría de la vida en la Tierra. Son bastante diferentes, pero comparten un rasgo común y enigmático.

Los cloroplastos y las mitocondrias contienen su propio ADN. Esto es interesante porque el ADN que nos hace humanos, o hace que un ratón sea un ratón, está contenido en el núcleo (los 26 cromosomas que definen a los humanos). En realidad, el seguimiento del ADN mitocondrial es la cantidad de investigación genómica que se realiza, porque no se mezcla y se combina durante la reproducción, como lo es el ADN cromosómico. Estos otros conjuntos de ADN han llevado a los científicos a creer que los cloroplastos y las mitocondrias son en realidad los restos de antiguos organismos unicelulares que fueron absorbidos por bacterias antiguas. Una relación simbiótica luego se produjo. Los predecesores de los cloroplastos / mitocondrias se beneficiaron de la movilidad, la capacidad de caza y la capacidad de sintetizar proteína / grasa de las bacterias.

En otras palabras, nuestras células hicieron espacio para las mitocondrias hace unos pocos millones de años. ¿Quién puede decir que no podrían hacer lo mismo con los cloroplastos? Por mi parte, estoy deseando tomar el sol y convertirme en una actividad legítimamente productiva.

Hay varios problemas con esto.

  1. La capa externa de las células de tu piel está muerta.
  2. Tendría que transportar los azúcares producidos a las partes del cuerpo donde deben ir (presumiblemente a través del sistema circulatorio).
  3. Usamos ropa, caminamos erguidos y apenas pasamos el tiempo afuera, por lo que tendríamos muy poca superficie expuesta a la luz solar directa.
  4. Incluso las fotosintetizadas de las vacas no pueden producir más del 4% de sus necesidades de energía metabólica mediante la fotosíntesis (vacas verdes), por lo que apenas valdría la pena.

No sin alguna modificación genética bastante intensa, no.

Hay algunos animales que han descubierto formas de usar clorofila, como Green Sea Slug, pero son extremadamente poco comunes y, por lo que yo sé, Slug es el único que realmente ha incorporado los genes en lugar de permitir plantas para sintetizarlo para ellos.

La gente ha mencionado la producción de vitamina D como un análogo humano, pero eso no es cierto. El proceso es una forma de fotosíntesis en la medida en que la luz se utiliza para sintetizar un químico, pero ahí es donde terminan las similitudes.

El 7-dehidrocolesterol en las capas inferiores de la piel (epidérmico) es golpeado por la luz UVB y se convierte en previtamina D3, que a su vez cambia a colecalciferol (una forma inactiva de vitamina D3). Este químico se introduce en el torrente sanguíneo y termina en el hígado donde se hidroxila y se convierte en la forma activa de D3 que todos conocemos y amamos.

Incluso si pudiéramos usar una forma de fotosíntesis que produzca energía, no tenemos suficiente superficie para cubrir nuestras necesidades. Las vacas enfrentan un problema similar.

No. Aunque los cloroplastos de plantas tienen su propio ADN, no codifican todos los genes necesarios para la fotosíntesis en ese ADN. Se basan en los genes nucleares de la planta y su maquinaria de síntesis de proteínas para gran parte de las enzimas fotosintéticas.

He visto algunos cálculos que indican que los animales requieren demasiada energía para que sus necesidades de energía sean suministradas por la fotosíntesis. Los animales no tienen suficiente superficie para permitir que ocurra suficiente fotosíntesis para las demandas de energía del animal activo.

Las plantas no hacen mucho en la forma de pensar o moverse, lo que consume mucha energía. Y tienen una gran relación de área de superficie a volumen con su plan corporal particular.

Como los humanos están parados ahora, no. La fotosíntesis, por definición, requiere cloroplastos, células que contienen clorofila (que da a las plantas su color verde) y que, a través de una serie de procesos complejos, utiliza la energía del sol para facilitar la descomposición y recombinación de las moléculas en agua y aire para producir el combustible (conocido como azúcar) que las plantas y todas las cosas que viven en las plantas (en otras palabras, todas las formas animales), utilizan para llevar a cabo el negocio de la vida. Teóricamente, es posible rediseñar la estructura celular de los humanos para permitir tal proceso, especialmente dado que compartimos una gran parte de nuestro material genético con plantas. Sin embargo, la forma de vida resultante sería tan diferente de lo que conocemos como humano, que en realidad ya no sería humano.

Uno podría pensar que ya se ha logrado al mirar a muchos jóvenes hoy que están a la deriva a lo largo de la vida.

Sin embargo, la mayoría, casi todas, las células animales no están diseñadas para incorporar o tolerar cloroplastos.
Curiosamente, los rotíferos y los tardígrados tienen una gran cantidad de ADN vegetal que han incorporado a lo largo de los siglos, pero ninguno es capaz de utilizar o tolerar los cloroplastos.

No hemos encontrado uno todavía. Si lo hace, por favor manténganos informados. Las plantas hacen uso de un orgánulo llamado cloroplasto (que contiene clorofila) para ayudarlos a la fotosíntesis, no hemos encontrado ningún ser humano que posea dichos orgánulos.

La síntesis más cercana usando luz solar (bueno, si consideras hacer la vitamina D3 como una forma de fotosíntesis) sería en la piel de humanos, pero técnicamente esto no es fotosíntesis ya que es más una conversión de 7-deshidrocolesterol en colecalciferol (ambos complejos moléculas, más como una conversión). De todos modos, Vit D3 todavía necesita otra conversión en el hígado para convertirse en la vitamina D más útil.

es menos invasivo si solo usamos herramientas.

el producto de la fotosíntesis, como el oxígeno y el azúcar, se puede intercambiar mediante la respiración y la comida / bebida. no necesariamente implantado o genéticamente modificado humano.

Si de alguna manera podemos infectarnos con un tipo de bacteria que no causó enfermedad, tener cloroplasto y tener afinidad para acumularse en nuestra piel, entonces supongo que es factible.

Descelularización – Wikipedia

o reemplazar el contenido interno de la celda, si tomamos la ruta de GM

Vi un documental sobre personas, que se hacen llamar “Sungazers”, fue en National Geographic, creo. No comieron nada, y solo absorbieron su energía del sol, no parecían desnutridos. No sé qué tan real o falso fue, pero supongo que tenía cierta legitimidad.

El ser humano convierte la luz solar en vitamina D, eso es lo más parecido al tipo de fotosíntesis que se encuentra en las plantas.