מחקר חדש בראשות הביופיזיקאית אליסון סוויני מאוניברסיטת ייל חושף כיצד צדפות ענק אוספות ביעילות אור שמש לצורך פוטוסינתזה של אצות השוכנות ברקמות שלהן. המחקר שופך אור על הקשר הסימביוטי בין צדפות הענק לאצות, ומספק תובנות לגבי התקדמות בטכנולוגיה סולארית וייצור דלק ביולוגי.
צדפות ענקיות, הנמצאות בשוניות אלמוגים בפלאו, במערב האוקיינוס השקט, חיות בסימביוזה עם אצות (סוג סימביודיניוםאצות אלו שוכנות בעמודות אנכיות בתוך רקמות הצדפה. מחקרים קודמים הראו ששכבה של תאים שקופים בצדפה מפזרת אור נכנס, ומאפשרת לה להאיר את העמודות הללו ביעילות. פיזור אופטימלי זה מדלל ומפזר את האור באופן שווה על פני האצות, ומקל על פוטוסינתזה יעילה עמוק בתוך הרקמה.
המודל החדש שפותח על ידי החוקרים מתחשב בשינויים בפיזור האור ובעוצמתו כשהוא עובר דרך רקמות הצדפות. המחקר מגלה שאצות קולטות אור בעוצמה נמוכה בצורה יעילה יותר מאשר אור בעוצמה גבוהה. על ידי מבנה האצות בעמודות המופרדות על ידי רקמות שקופות, הצדפות יכולות לנהל את פיזור האור בצורה יעילה יותר בהשוואה לפיזור אקראי.
יכולתה של הצדפה לנפח את רקמותיה על ידי התאמת לחץ הדם מאפשרת לה לייעל את המרווח בין עמודי האצות בתגובה לתנאי אור משתנים. סימולציות המשלבות תכונה זו יישרו את היעילות המודלת עם 67% שנצפו, גבוה בהרבה מ-3% בשדות גידול מסורתיים או 20-25% במערכי שמש גדולים.
המחקר מצביע על כך שהבנת יעילות ביולוגית זו עשויה לסייע להתקדמות בטכנולוגיה סולארית ובייצור דלק ביולוגי. בנוסף, ישנן ספקולציות כי יערות בוריאליים עשויים באופן טבעי להשתמש באסטרטגיות דומות לפיזור אור מחדש באמצעות כיסוי עננים וסידור עצים כדי לייעל את הפוטוסינתזה.
