Een nieuwe studie onder leiding van biofysicus Alison Sweeney van Yale University onthult hoe reuzenmosselen efficiënt zonlicht verzamelen voor fotosynthese door algen die in hun weefsels leven. Het onderzoek werpt licht op de symbiotische relatie tussen de reuzenmosselen en de algen, wat inzichten biedt voor vooruitgang in zonnetechnologie en biobrandstofproductie.
Reuzenschelpen, die voorkomen op koraalriffen in Palau, in de westelijke Stille Oceaan, leven in symbiose met algen (geslacht Symbiodinium ). Deze algen bevinden zich in verticale kolommen in het weefsel van de schelp. Eerder onderzoek heeft aangetoond dat een laag doorschijnende cellen in de schelp het binnenkomende licht verstrooit, waardoor deze kolommen effectief worden verlicht. Deze geoptimaliseerde verstrooiing verdunt en verspreidt het licht gelijkmatig over de algen, wat efficiënte fotosynthese diep in het weefsel mogelijk maakt.
Het nieuwe model dat de onderzoekers hebben ontwikkeld, houdt rekening met veranderingen in de lichtverdeling en -intensiteit wanneer het door het weefsel van de mossel stroomt. De studie toont aan dat algen licht met een lage intensiteit efficiënter opvangen dan licht met een hoge intensiteit. Door algen te structureren in kolommen, gescheiden door transparant weefsel, kunnen de mosselen de lichtverdeling efficiënter beheren in vergelijking met een willekeurige verdeling.
Het vermogen van de mossel om zijn weefsels op te blazen door de bloeddruk aan te passen, stelt hem in staat de afstand tussen algenkolommen te optimaliseren in reactie op wisselende lichtomstandigheden. Simulaties die deze functie integreerden, brachten de gemodelleerde efficiëntie in lijn met de waargenomen 67%, veel hoger dan de 3% van traditionele akkers of de 20-25% van grote zonnepanelen.
Het onderzoek suggereert dat inzicht in deze biologische efficiëntie kan bijdragen aan vooruitgang in zonnetechnologie en biobrandstofproductie. Daarnaast wordt gespeculeerd dat boreale bossen van nature vergelijkbare lichtherverdelingsstrategieën gebruiken via bewolking en boomschikkingen om fotosynthese te optimaliseren.
