¿Podría una forma de vida sensible evolucionar teóricamente para incorporar propiedades fotosintéticas en su piel y hacer uso de la luz solar para la energía interna?

Answer 1

En cuanto a la ciencia ficción, esto es creíble como un experimento de ingeniería genética. Pero tal criatura no evolucionaría en un ecosistema competitivo. Hay dos aspectos de la sensibilidad fotosintética que no tienen sentido juntos:

• Los cerebros evolucionaron inicialmente como una forma de coordinar el movimiento. Las criaturas no móviles no desarrollan cerebros. El escape de los depredadores y la búsqueda de presas son las presiones evolutivas más poderosas para la expansión de los cerebros, pero los cerebros consumen enormes cantidades de energía y, por lo tanto, son mal adaptativos si no son necesarios. Como regla general, los animales permanecerán tan tontos como puedan ser para sobrevivir.
• La fotosíntesis permite permanecer en un solo lugar durante largos períodos de tiempo, con una competencia mínima por los recursos. A menudo, requiere permanecer en un solo lugar durante largos períodos de tiempo para absorber los nutrientes del medio ambiente (por ejemplo, las raíces en el suelo). La capacidad de moverse es mecánicamente compleja y es muy rara en los organismos fotosintéticos.

Dicho esto, LOS HUMANOS YA SON ORGANISMOS FOTOSINTÉTICOS. Utilizamos la luz solar para producir vitamina D. No es un tramo para una especie que ha dominado la modificación biológica para mejorar este tipo de mecanismo para producir muchas vitaminas, o incluso energía.

Pero ¿por qué lo harían? Cualquier especie capaz de ingeniería genética avanzada probablemente ha superado la escasez de alimentos y minerales traza.

Answer 2

En principio, no es imposible. Pragmáticamente, aunque no haría mucho bien.

El humano promedio usa alrededor de 100 vatios de potencia en promedio. En la luz solar directa, hay aproximadamente 900 vatios por metro cuadrado para capturar. ¿Hasta aquí todo bien, no? Excepto que una persona necesita energía 24/7, incluso de noche y con mal tiempo. En áreas templadas, la luz solar promedio a lo largo del tiempo se estima en alrededor de 300 vatios. Entonces la pregunta es cuánta gente está expuesta a la luz. Una persona promedio, acostada desnuda bajo la luz directa del sol, podría exponer 2 metros cuadrados de carne. Pero una persona de pie y caminando expone mucho menos. Menos de un metro cuadrado, de hecho. Entonces hay que tener en cuenta la ropa. Ya sea por modestia o por el clima, la mayoría de la gente va a usar ropa en gran parte de su cuerpo la mayor parte del tiempo. Luego está la cuestión de cuánto tiempo pasa realmente en la luz solar directa. En la mayoría de los países modernos, la mayoría de las personas no están afuera más de una o dos horas al día como máximo.

Todo eso antes de que lleguemos a la eficiencia. La fotosíntesis no es ni del 100% eficiente. Tal vez usted puede obtener 10-20% de ella.

Lo que todo esto significa es que una cultura que vivía en un clima muy templado y soleado, que usaba muy poca ropa y pasaba la mayor parte de su tiempo fuera de las puertas, podría obtener alguna ventaja. Podría proporcionar una parte de sus necesidades energéticas diarias (aunque es casi seguro que no todas). Sería una buena protección contra los tiempos de hambruna grave, podría “comer” al estar desnudo al sol y evitar morir de hambre, aunque la desnutrición aún sería un problema. Para la mayor parte del mundo, sin embargo, no haría casi ningún bien. La idea de evolucionar algo así sugiere que habría una gran ventaja de supervivencia. De manera realista, no hay mucho de uno.

Answer 3

No hay razón para que esto no sea posible, sin embargo, considere lo siguiente:

• Todos los organismos requieren compuestos orgánicos (como azúcares y lípidos) para sobrevivir
• Los autótrofos (organismos que usan la fotosíntesis o la quimiosíntesis) pueden construir sus propias moléculas orgánicas utilizando materiales inorgánicos y una fuente de energía externa, por lo que estos individuos son autosuficientes.
• Los heterótrofos (organismos que no pueden producir sus propias moléculas orgánicas) DEBEN adquirir moléculas orgánicas de alguna manera, generalmente esto se logra al comer autótrofos y / u otros heterótrofos para digerir estas moléculas valiosas.
• Como autótrofo, existe una gran ventaja de supervivencia al centrarse en producir la mayor cantidad posible de compuestos orgánicos, ya que permite la supervivencia en tiempos difíciles y sirve como combustible básico para la vida.
• Como la energía autótrofa que se gasta en otras formas de crecimiento está al costo de los recursos disponibles, por lo tanto, a menos que el crecimiento proporcione una ventaja directa para la supervivencia o la eficiencia reproductiva, no proporcionará una ventaja que haga que sea más probable que se conserve.
• Para un autótrofo, la motilidad (la capacidad de moverse de manera autodirigida) no proporciona suficiente ventaja para que sea rentable en comparación con el simple crecimiento y la producción de más descendientes. Ser capaz de moverse no ayuda de ninguna manera a la producción de compuestos orgánicos. También requeriría muchas generaciones de esfuerzos enfocados para desarrollarse, y simplemente no es lo suficientemente lucrativo como para tener sentido.
• Como heterótrofo, existe una fuerte ventaja evolutiva para la motilidad (y aún así, no todos los heterótrofos son móviles, como los mejillones), facilita el consumo de otros organismos y hace que la alimentación sea exponencialmente más eficiente. Permite que un solo organismo consuma muchos autótrofos o heterótrofos y, por lo tanto, obtenga los beneficios de una población de presas colectiva en lugar de la capacidad productiva de un solo organismo.
• Al mismo tiempo, esta ventaja de la movilidad heterótrofa que resulta en una gran ingesta de energía por la misma cantidad de esfuerzo significa que no hay forma de que la adaptación de la fotosíntesis coincida con la cantidad de energía requerida por tal organismo, en el mejor de los casos proporcionaría Un suministro marginal de energía de respaldo.
• Además, la división entre los autótrofos y los heterótrofos está tan lejos que es probable que cualquier heterótrofo que haya desarrollado la fotosíntesis tenga que hacerlo como un rasgo convergente, es decir, tendría que desarrollar esa capacidad desde cero, y hay muy pocas ventajas al hacerlo. asi que.

En otras palabras, sí, es posible, pero es extremadamente improbable, ya que proporcionaría muy poco beneficio para ser de mucha utilidad. En general, las plantas verían poca ventaja en poder moverse en comparación con simplemente enfocarse en crecer y reproducirse, y la fotosíntesis sería difícil de evolucionar para los heterótrofos y proporcionaría un beneficio muy pequeño en comparación con simplemente comer para que tenga sentido.

En el mejor de los casos, se pueden observar los corales, que son animales heterótrofos de tipo anémona que han tomado zooxantelas autótrofas de algas y utilizan la alimentación y la fotosíntesis para obtener nutrientes para la vida, pero este es el caso de dos organismos que viven juntos en estrecha armonía, no el Caso de un solo organismo que tanto come como hace la fotosíntesis. Es mucho más probable que esto ocurra que un organismo que ha desarrollado simultáneamente ambas metodologías para la supervivencia. Los corales también son uno de los raros ejemplos de heterótrofos no móviles e ilustran la excepción en el océano donde una estrategia de supervivencia válida es simplemente esperar hasta que la comida se desplace.

Coral
Quimiosíntesis
Autótrofo

Answer 4

Los animales fotosintéticos son geniales en la ciencia ficción, pero tendrían severas limitaciones (y ventajas) si existieran.

Se supone que la primera vida en la tierra (o en cualquier otro lugar) surgió de una sopa primitiva de aminoácidos y otra materia basada en carbono. Eran muy simples y vivían de esta sopa. Pero a medida que continuaron reproduciéndose, comenzaron a beber toda la sopa y tuvieron que buscar energía en otros lugares. Algunos evolucionaron para obtener alimentos al comer otros organismos y otros obtuvieron su energía del sol. Ciertos empresarios altamente emprendedores lograron hacer ambas cosas. Es concebible tener tal planta / animal (¿planimal?).

El problema de tener un animal (una criatura en movimiento) que usa la fotosíntesis como fuente de energía primaria es que debe estar al descubierto durante una parte significativa del día, lo que lo hace vulnerable a los depredadores (¿serían herbívoros o carnívoros?) . Por lo tanto, tiene que moverse con frecuencia, usando una energía significativa o desarrollando elementos disuasorios (como cactus espigados o plantas venenosas). Si tuviera elementos disuasorios, perdería la necesidad de tener que moverse (¡plantar!). Mirando las otras respuestas aquí, la fotosíntesis por sí sola probablemente no satisfaría esta demanda de energía y la criatura tendría que “comer” en el sentido convencional. Pero, esta habilidad probablemente sería útil si el planeta es muy seco y escaso. Tener planimales que puedan moverse probablemente tenga sentido aquí ya que el entorno decide qué rasgos sobreviven y cuáles no.

Answer 5

La mayor eficiencia registrada en una planta es <8%. Dicho esto, una cultura que había evolucionado alrededor de la luz solar "comiendo" no tendría ningún tabú moralista contra la desnudez. Lo más probable en una cultura que dependiera de pasar la mayor cantidad de tiempo posible bajo la luz del sol es que la ropa sería impensable.

(La pregunta era si una forma de vida sensible podría evolucionar esta capacidad, no los humanos evolucionándola desde nuestro punto de vista evolutivo social / genético actual).

Esta raza hipotética probablemente pasaría casi todo su tiempo en las zonas tropicales. El desayuno, el almuerzo y casi todas las actividades se llevarán a cabo afuera. Una raza inteligente de ‘comedores de sol’ probablemente cultivaría su ambiente para limitar la sombra, recortando las plantas que crecieron lo suficiente para impedir la luz solar pura y sin adulterar. Vivir en el interior protegido de la radiación solar sería tan extraño para esta cultura como ponerse ropa. Por la noche, podrían “acurrucarse en sus flores” y entrar en un estado inactivo.

Si esta carrera pudiera alcanzar el límite de Shockley-Queisser, que pone su eficiencia a la par con el 10-20% (posiblemente hasta el 33.3%, según Shockley-Queisser), aunque la tecnología solar moderna ha llegado más allá de este punto utilizando tecnologías novedosas. que han alcanzado un 44% de eficiencia, tal como lo sugirió Geoffrey Widdison, y luego podrían incluso almacenar suficiente energía en las grasas para tener algún tipo de vida nocturna. (¿La clorofila prohíbe a alguien?) Tal vez estos ‘comedores de sol’ incluso migran en una curva de pecado alrededor del globo y se dirigen a donde quiera que hubiera un albedo preferible (radiación solar y albedo de la Tierra) en ese momento. La migración continua también permitiría a nuestra tribu de comedores del Sol sumergir sus dedos en el suelo fresco que tuvo la oportunidad de reponer sus niveles de nutrientes en el período x anterior desde que nuestro Aspirador del Sol había pasado por esa área.

(En la respuesta de Geoffrey Widdison a un comentario, menciona que el área de la superficie hace una diferencia. Y tiene toda la razón. Es casi seguro que los que comen el Sol habrían tenido una presión importante al seleccionar el área de la superficie a lo largo de su evolución. ¿Pero? La mayor parte de este post se imagina como si la persona que come el Sol se pareciera a los humanos, es una tontería, lo sé.

*** Pequeños cambios estéticos en la edición. Una cuasi broma añadida.

Answer 6

Una vez comencé una historia de ciencia ficción sobre el primer contacto entre humanos y una raza alienígena (desde la perspectiva alienígena). Los alienígenas habían evolucionado a partir de lo que originalmente era una forma de vida estacionaria y arraigada, que tenía larvas móviles como juveniles. A través del proceso de Neoteny, muchas de estas larvas mantuvieron su movilidad durante sus años reproductivos, dando como resultado algo como plantas y animales. En esta especie inteligente, los adultos finalmente, en sus últimos años, serían “sembrados” en un cementerio como jardines, donde finalmente alcanzarían su estado estacionario, similar a una planta.

De todos modos, las larvas tenían una piel de fotosíntesis, que les daba energía. Pero la fotosíntesis no es suficiente para proporcionar la energía para una forma de vida móvil y endotérmica, por lo que también comieron otras cosas.

Answer 7

La selección natural no excluye este tipo de adaptación. Si bien no es muy ventajoso aquí en la Tierra, no es difícil imaginar condiciones en otros planetas que podrían hacer que este tipo de adaptación sea ventajosa para las formas de vida avanzadas, sensibles o de otro tipo.

Answer 8

Hace muchos años mi amigo y yo fuimos de campamento en el desierto. A mitad de camino me di cuenta de que acampar en el desierto en el verano iba a ser mucho más caluroso de lo que pensábamos (si lo hubiéramos pensado). Cuando llegamos a Canyon De Chelly, nos dimos cuenta de que los animales nativos eran más inteligentes que los humanos visitantes: se mantenían fuera del sol durante el día.

La lección aquí es que ningún animal en la Tierra es capaz de resistir el pleno sol durante mucho tiempo. Entonces, la fotosíntesis no podría ser bien utilizada por los animales de la Tierra.

Answer 9

La fotosíntesis en sí misma no produciría suficiente poder para la vida sensible. Sin embargo, podría ser útil para un modo de hibernación.

Answer 10

Necesitarías mucha superficie, por lo que la evolución tendería a favorecer a las personas con ramas y muchas hojas.

Answer 11

La obtención de energía mediante la fotosíntesis requiere una gran área de superficie, por lo que los árboles y las plantas tienen tantas hojas. Para que nos volvamos fotosintéticos, literalmente tendríamos que florecer y terminaríamos pareciéndonos a los seres de El Señor de los Anillos.

Answer 12

Ver:

• Symbiodinium
• Sacoglosa
• Elysia chlorotica

Answer 13

Sí, un humano puede.
Coloca paneles solares sobre su cabeza conectados a un microondas en su mochila.
Déjalo correr y hacer comida en él 😛