Yalen yliopiston biofyysikko Alison Sweeneyn johtama uusi tutkimus paljastaa, kuinka jättiläissimpukat keräävät tehokkaasti auringonvaloa kudoksissaan elävien levien fotosynteesiä varten. Tutkimus valottaa jättiläissimpukoiden ja levien välistä symbioottista suhdetta ja tarjoaa tietoa aurinkoteknologian ja biopolttoaineiden tuotannon kehityksestä.
Länsi-Tyynenmeren Palaun koralliriutoilla elävät jättiläissimpukat elävät symbioosissa levien (suku Symbiodinium ) kanssa. Nämä levät elävät pystysuorissa pylväissä simpukan kudoksissa. Aiempi tutkimus osoitti, että simpukan läpikuultava solukerros sirottaa tulevaa valoa, jolloin se voi valaista näitä pylväitä tehokkaasti. Tämä optimoitu sironta laimentaa ja levittää valoa tasaisesti levien yli, mikä helpottaa tehokasta fotosynteesiä syvällä kudoksessa.
Tutkijoiden kehittämä uusi malli ottaa huomioon valon jakautumisen ja voimakkuuden muutokset sen kulkiessa simpukan kudosten läpi. Tutkimus paljastaa, että levät keräävät matalan intensiteetin valoa tehokkaammin kuin korkean intensiteetin valoa. Rakentamalla levät läpinäkyvien kudosten erottamiksi pylväiksi simpukat voivat hallita valon jakautumista tehokkaammin kuin satunnaisessa jakautumisessa.
Simpukan kyky täyttää kudoksiaan verenpainetta säätämällä mahdollistaa leväpatsaiden välisen etäisyyden optimoinnin vaihtelevien valo-olosuhteiden mukaan. Tätä ominaisuutta hyödyntävät simulaatiot osoittivat mallinnetun hyötysuhteen havaittuun 67 prosenttiin, mikä on paljon korkeampi kuin perinteisten viljelyalueiden 3 prosenttia tai suurten aurinkopaneelien 20–25 prosenttia.
Tutkimus viittaa siihen, että näiden biologisten tehokkuuksien ymmärtäminen voisi auttaa aurinkoteknologian ja biopolttoaineiden tuotannon kehityksessä. Lisäksi on spekuloitu, että boreaaliset metsät saattaisivat luonnostaan käyttää samanlaisia valon uudelleenjakautumisstrategioita pilvipeitteen ja puiden järjestelyjen avulla fotosynteesin optimoimiseksi.
