Μια νέα μελέτη με επικεφαλής τη βιοφυσικό Άλισον Σουίνι του Πανεπιστημίου Γέιλ αποκαλύπτει πώς οι γιγάντιες αχιβάδες συλλέγουν αποτελεσματικά το ηλιακό φως για φωτοσύνθεση για τα φύκια που βρίσκονται στους ιστούς τους. Η έρευνα ρίχνει φως στη συμβιωτική σχέση μεταξύ των γιγάντιων αχιβάδων και των φυκιών, παρέχοντας πληροφορίες για τις εξελίξεις στην ηλιακή τεχνολογία και την παραγωγή βιοκαυσίμων.
Οι γιγάντιες αχιβάδες, που βρίσκονται σε κοραλλιογενείς υφάλους στο Παλάου, στον Δυτικό Ειρηνικό Ωκεανό, ζουν σε συμβίωση με φύκια (γένος Συμβιοδίνιο). Αυτά τα φύκια βρίσκονται σε κάθετες στήλες μέσα στους ιστούς της αχιβάδας. Προηγούμενη έρευνα έδειξε ότι ένα στρώμα ημιδιαφανών κυττάρων στην αχιβάδα σκεδάζει το εισερχόμενο φως, επιτρέποντάς της να φωτίζει αυτές τις στήλες αποτελεσματικά. Αυτή η βελτιστοποιημένη σκέδαση αραιώνει και κατανέμει το φως ομοιόμορφα σε όλα τα φύκια, διευκολύνοντας την αποτελεσματική φωτοσύνθεση βαθιά μέσα στον ιστό.
Το νέο μοντέλο που ανέπτυξαν οι ερευνητές λαμβάνει υπόψη τις αλλαγές στην κατανομή και την ένταση του φωτός καθώς αυτό διέρχεται από τους ιστούς των αχιβάδων. Η μελέτη αποκαλύπτει ότι τα φύκια συλλέγουν το φως χαμηλής έντασης πιο αποτελεσματικά από το φως υψηλής έντασης. Δομώντας τα φύκια σε στήλες που χωρίζονται από διαφανείς ιστούς, τα αχιβάδες μπορούν να διαχειριστούν την κατανομή του φωτός πιο αποτελεσματικά σε σύγκριση με μια τυχαία κατανομή.
Η ικανότητα της αχιβάδας να φουσκώνει τους ιστούς της ρυθμίζοντας την αρτηριακή πίεση, της επιτρέπει να βελτιστοποιεί την απόσταση μεταξύ των στηλών των φυκιών σε απόκριση στις μεταβαλλόμενες συνθήκες φωτισμού. Οι προσομοιώσεις που ενσωματώνουν αυτό το χαρακτηριστικό ευθυγράμμισαν την μοντελοποιημένη απόδοση με το παρατηρούμενο 67%, πολύ υψηλότερο από το 3% των παραδοσιακών καλλιεργειών ή το 20-25% των μεγάλων ηλιακών συστοιχιών.
Η έρευνα υποδηλώνει ότι η κατανόηση αυτών των βιολογικών ιδιοτήτων θα μπορούσε να βοηθήσει στην πρόοδο της ηλιακής τεχνολογίας και της παραγωγής βιοκαυσίμων. Επιπλέον, υπάρχουν εικασίες ότι τα βόρεια δάση θα μπορούσαν να χρησιμοποιούν φυσικά παρόμοιες στρατηγικές ανακατανομής φωτός μέσω της νεφοκάλυψης και των διατάξεων των δέντρων για τη βελτιστοποίηση της φωτοσύνθεσης.
