Фотосинтез – это процесс использования световой энергии для преобразования углекислого газа в кислород и углеводы. Растения и некоторые бактерии успешно делают это на протяжении миллиардов лет. Их роль в жизненном цикле очень важна, поскольку они служат источником пищи и кислорода для других живых организмов. Нетрудно представить, какие преимущества получил бы человек, научившись получать кислород и углеводы из солнечного света без помощи растений. Однако на данный момент научные исследования не выявили ни одного животного, способного осуществлять фотосинтез так же, как это делают растения.
процесс фотосинтеза в природе
Интересный факт! Впервые идею искусственного фотосинтеза высказал итальянский химик Джакомо Чамичан в 1912 году. Но, несмотря на постоянно ведущиеся научные исследования, проблема до сих пор не решена. Тем не менее, некоторые животные нашли «свой путь» в решении проблемы получения питательных веществ при помощи солнечного света. Все они сумели вступить в симбиотические отношения с водорослями или растениями, создавая им среду для жизни и получая взамен органические вещества, вырабатываемые их хлоропластами. В частности, к таким животным относятся: Зеленый морской слизень; Гороховая тля; Гигантская тридакна; Кораллы; Пятнистая саламандра. Зеленый морской слизень (лат. Elysia chlorotica) – необычайно красивый представитель этого вида, обитающий в водах восточного побережья США и Канады. Его отличительной особенностью является окрашенное в яркий зеленый цвет, листовидное тело. Слизень питается водорослями (лат. Vaucheria litorea), но это не единственный источник энергии. Хлоропласты водорослей встраиваются в клетки кишечника, где продолжают фотосинтезировать органические питательные вещества долгое время после того, как сами водоросли переварены и выведены из организма. В результате зеленые слизни могут проводить свои дни, лежа на солнце и получая энергию путем фотосинтеза. Симбиоз, благодаря которому хлоропласты водорослей работают на слизня, называется клептопластией.
Зеленый морской слизень
Интересный факт! В 2010 году исследователи из Гарварда попробовали ввести фотосинтезирующие бактерии в яйца рыбок-зебр. Они обнаружили, что через две недели после вылупления рыбок бактерии были еще живы, но не росли, не размножались и почти не вырабатывали глюкозу. Гороховая тля (лат. Acyrthospihon pisum) – насекомое, живущее по всему миру и питающееся бобовыми растениями. По некоторым данным она способна вырабатывать каротиноиды – пигменты, содержащиеся в хлоропластах и участвующие в фотосинтезе. У тлей каротиноиды отвечают за цвет насекомого; если они отсутствуют, то насекомое становится белым. Похоже также, что каротиноиды служат не только для красоты, но и для преобразования солнечного света в энергию. Окончательных данных по этому вопросу пока нет.
Гороховая тля
Гигантская тридакна (лат. Tridacna gigas) – представитель рода моллюсков Tridacna, которые являются самыми крупными из ныне живущих двустворчатых моллюсков. Они находятся под угрозой исчезновения и обитают на мелководных коралловых рифах южной части Тихого и Индийского океанов. Их вес превышает двести килограммов, а длина в поперечнике достигает 120 см. В естественных условиях доживают до ста лет и более. В тканях мантии гигантской тридакны обитают симбиотические одноклеточные водоросли (зооксантеллы), благодаря содружеству с которыми взрослые моллюски получают большую часть питательных веществ. Днем моллюск раскрывает раковину и раздвигает ткани мантии, обеспечивая доступ необходимого для фотосинтеза солнечного света к симбионту. У очень маленьких моллюсков питание через фильтр обеспечивает около 65% общего объема веществ, необходимых для дыхания и роста. Более крупные моллюски получают таким путем только 34% питательных веществ. Зооксантеллы являются симбионтом не только тридакн, но и близлежащих рифообразующих кораллов.
Гигантская тридакна
Большинство кораллов, строящих рифы, также содержат колонии зооксантелл, которые живут в их тканях и придают кораллам красивый цвет. В течение дня водоросли обеспечивают коралл большей частью энергии, а взамен получают безопасное место для жизни.
Кораллы
Пятнистая саламандра (лат. Ambystoma maculatum) – единственное позвоночное животное, как и морской слизень, живущее в симбиотических отношениях с водорослями. Их обнаружили в эмбрионах животного. Зародыши саламандры находятся в прозрачных яйцах, которые самки откладывают на подводные растения, близко к поверхности, куда попадает солнечный свет.
Пятнистая саламандра
Похоже, что зеленые водоросли помогают эмбрионам получать столь необходимую для роста и развития энергию из солнечного света, обеспечивая при этом дополнительный источник энергии (это, в свою очередь, повышает их шансы на выживание). Пятнистые саламандры – самый высокоразвитый вид животных, способный напрямую получать пользу от фотосинтеза. Обычно иммунная система высокоразвитых организмов препятствует такому симбиотическому поведению. Интересный факт! По некоторым данным, в мире существует около 30 тыс. человек, заявляющих, что они годами питаются исключительно энергией солнца – т.н. праноедов или солнцеедов. Научных доказательств этого не существует, зато зарегистрировано несколько достоверных фактов смерти их последователей от голода и обезвоживания.
Удивительный мир природы
Животные, способны к фотосинтезу
Фотосинтез – это процесс использования световой энергии для преобразования углекислого газа в кислород и углеводы. Растения и некоторые бактерии успешно делают это на протяжении миллиардов лет. Их роль в жизненном цикле очень важна, поскольку они служат источником пищи и кислорода для других живых организмов. Нетрудно представить, какие преимущества получил бы человек, научившись получать кислород и углеводы из солнечного света без помощи растений. Однако на данный момент научные исследования не выявили ни одного животного, способного осуществлять фотосинтез так же, как это делают растения.Тем не менее, некоторые животные нашли «свой путь» в решении проблемы получения питательных веществ при помощи солнечного света. Все они сумели вступить в симбиотические отношения с водорослями или растениями, создавая им среду для жизни и получая взамен органические вещества, вырабатываемые их хлоропластами. В частности, к таким животным относятся:
Зеленый морской слизень;
Гороховая тля;
Гигантская тридакна;
Кораллы;
Пятнистая саламандра.
Зеленый морской слизень (лат. Elysia chlorotica) – необычайно красивый представитель этого вида, обитающий в водах восточного побережья США и Канады. Его отличительной особенностью является окрашенное в яркий зеленый цвет, листовидное тело. Слизень питается водорослями (лат. Vaucheria litorea), но это не единственный источник энергии. Хлоропласты водорослей встраиваются в клетки кишечника, где продолжают фотосинтезировать органические питательные вещества долгое время после того, как сами водоросли переварены и выведены из организма. В результате зеленые слизни могут проводить свои дни, лежа на солнце и получая энергию путем фотосинтеза. Симбиоз, благодаря которому хлоропласты водорослей работают на слизня, называется клептопластией.
Гороховая тля (лат. Acyrthospihon pisum) – насекомое, живущее по всему миру и питающееся бобовыми растениями. По некоторым данным она способна вырабатывать каротиноиды – пигменты, содержащиеся в хлоропластах и участвующие в фотосинтезе. У тлей каротиноиды отвечают за цвет насекомого; если они отсутствуют, то насекомое становится белым. Похоже также, что каротиноиды служат не только для красоты, но и для преобразования солнечного света в энергию. Окончательных данных по этому вопросу пока нет.
Интересный факт! По некоторым данным, в мире существует около 30 тыс. человек, заявляющих, что они годами питаются исключительно энергией солнца – т.н. праноедов или солнцеедов. Научных доказательств этого не существует, зато зарегистрировано несколько достоверных фактов смерти их последователей от голода и обезвоживания.