En ny studie ledd av biofysikern Alison Sweeney vid Yale University avslöjar hur jättemusslor effektivt samlar in solljus för fotosyntes åt alger som finns i deras vävnader. Forskningen belyser det symbiotiska förhållandet mellan jättemusslorna och algerna, vilket ger insikter om framsteg inom solteknik och biobränsleproduktion.
Jättemusslor, som finns på korallrev i Palau i västra Stilla havet, lever i symbios med alger (släkte zooxanthellae). Dessa alger lever i vertikala kolonner i musslans vävnader. Tidigare forskning visade att ett lager av genomskinliga celler i musslan sprider inkommande ljus, vilket gör att den kan belysa dessa kolonner effektivt. Denna optimerade spridning utspäder och sprider ljuset jämnt över algerna, vilket underlättar effektiv fotosyntes djupt inne i vävnaden.
Den nya modellen som forskarna utvecklat tar hänsyn till förändringar i ljusfördelning och intensitet när det passerar genom musslornas vävnader. Studien visar att alger uppsamlar lågintensivt ljus mer effektivt än högintensivt ljus. Genom att strukturera alger i kolumner separerade av transparenta vävnader kan musslorna hantera ljusfördelningen mer effektivt jämfört med en slumpmässig fördelning.
Musslans förmåga att blåsa upp sina vävnader genom att justera blodtrycket gör att den kan optimera avståndet mellan algpelare som svar på varierande ljusförhållanden. Simuleringar som integrerar denna funktion justerade den modellerade effektiviteten med observerade 67 %, mycket högre än traditionella odlingsfälts 3 % eller stora solpanelers 20–25 %.
Forskningen tyder på att förståelse av dessa biologiska effektiviteter kan bidra till framsteg inom solteknik och biobränsleproduktion. Dessutom spekuleras det i att boreala skogar naturligt kan använda liknande ljusfördelningsstrategier genom molntäcke och trädarrangemang för att optimera fotosyntesen.
