Fotosentezi Yeniden Tasarlayan Biyologlar, Yüzde 40 Kütle Artışı Elde Ettiler

Illinois Üniversitesi'nde fotosentezin kusurlu yanlarını gidererek daha verimli ürünler üretilmesini sağlamak amacıyla çalışmalarını yürüten biyologlar, tütünde yakaladıkları başarıyı diğer besin maddelerine de uygulamaya çalışıyorlar. Eğer çalışma tamamen başarıya ulaşırsa, tarım sektörü yeniden şekillenebilir.

Fotosentezin kusurları

Fotosentezde, temel olarak bitkiler havadaki karbondioksit moleküllerini yakalar ve kimyasal tepkimeler sonucu oksijen üretir. Fakat karbondioksit yakalayıp, bunu karbon zincirine ekleyen enzim, genelde yanlışlıkla oksijen moleküllerini de yakalar. Bu da bazı toksik moleküller üretilmesine yol açar. Bu durum, fotosentezin en büyük kusuru olarak göze çarpıyor.

Canlılığın ilk yıllarında, fotosentezin bu kusuru göz ardı edilebilirdi çünkü ortamdaki oksijen miktarı çok düşüktü. Fakat oksijen miktarının artması, bu kusur bitkiler için önemli bir sorun haline geldi. Yaşanan bu olumsuzluğun, fotosentezin verimini %50 oranında olumsuz etkilediği düşünülüyor. Daha önce yapılan çalışmalar olsa da geçmiş yıllarda bu soruna kalıcı bir çözüm bulunamamıştı.

Kusurları ortadan kaldıracak 3 yeni tasarım yapıldı

Araştırmacı Amanda Cavanagh ve ekibi, yanlışlıkla yakalanan oksijenin sebep olduğu toksik madde üretiminin önüne geçmek için 3 alternatif çözüm tasarladılar. Süreci yeniden yönlendirmeyi hedeflediklerini belirten Cavanagh, kısa bir yaşam döngüsüne sahip olduğu için tütün bitkisini seçtiklerini açıkladı.

İki ayrı mevsimde gerçekleştirilen çalışmalarda en iyi performans gösteren tütün bitkisi analiz edildi. Tütün üzerinde yapılan çalışmalarda, %40 biyokütle artışı sağlandı. 2016'da başka bir ekibin gerçekleştirdiği çalışmada, bitkilerin ışık ile ilişkisi üzerinde yapılan çalışmalar ile tütün bitkisinde %15'lik bir artış elde edilmişti. Cavanagh yaptığı açıklamada, geçmişteki bu çalışma ile kendi çalışmalarını birleştirebilirlerse, yüksek oranda artış elde etmeyi umduklarını söyledi.

Fotosentezi yeniden yönlendirmek riskli mi?

Tabii ki yapılan bu genetik çalışmalar, doğadaki dengeyi bozabilir. Örneğin bir bitkinin, fotosentez anlamında diğerine göre daha avantajlı olması, diğer bitkinin soyunun tükenmesine yol açabilir. Cornell Üniversitesi'nde bitki genetikçisi olarak görev yapan Maureen Hanson, iyileştirilmiş bir gelişimin ekolojiyi etkileyebileceğini fakat bu etkinin düşük olacağını düşündüğünü açıkladı.

Fotosentezde yapılacak bu iyileştirmelerin neden olabileceği riskler detaylı olarak incelenmeli. Elde edilecek verim artışı ile diğer çalışmaların verimliliği karşılaştırılmalı ve en uygun çözüm bulunmalı.

Fotosentezdeki kusurlar giderilse bile, güneş ışığından verimli şekilde yararlanmak adına, güneş panelleri aktif olarak kullanılabilir. Son dönemde yapılan çalışmalarda güneş panelleri kullanılarak yapay fotosentez mekanizması üzerinde çalışılıyor. Eğer yapay fotosentez gerçekleştirilebilirse, çok daha verimli üretim yapılabilir. Yapılan çalışmanın detaylarına, buraya tıklayarak ulaşabilirsiniz.

Teknoloji Haberler