光合成がしたいんだ！

質問

……というようなタイトルをご覧になった皆様はいかがお過ごしでしょうか。
もちろん僕自身がしたいわけではありません（笑）

光合成するのは植物ですよね。例外として光合成しない植物はありますが、光合成する動物はいませんよね。（羽で光合成するチョウとか）
そこで、ミドリムシかなにかの遺伝子を解析して光合成をするシステムと器官を生みだす遺伝子を動物に組み込んだら人間や動物も光合成できると思います。
光のエネルギーで水や二酸化炭素（それだけではありませんが）からブドウ糖が合成できれば食糧問題などの観点から見て一見非常に便利だと思います。

そこで質問です。
・現代科学ではそれができないのでしょうか？　しないのでしょうか？
・できないとしたらその障害はなんでしょう。　しないのなら動物が光合成するデメリットはなんでしょう。

ちょっと非現実的な質問かもしれませんがお願いします。

回答No.7

ruehas · ベストアンサー

こんにちは。

＞・現代科学ではそれができないのでしょうか？　しないのでしょうか？

大腸菌当りでしたら、光合成の遺伝子を組み込んだものがもう産み出されています。
多細胞動物ではもちろんまだですし、難しいのではないでしょうか。

＞・できないとしたらその障害はなんでしょう。　

まず、多細胞生物に光合成の遺伝子を組み込んだとしても、細胞の働きをコントロールすることが難しいと思います。多細胞生物は、それぞれの細胞が役割を持っていますから、光合成の機能を皮膚の細胞だけで働かせるためには、それを選択するスイッチを入れてやらなければなりません。ですが、それがＤＮＡの何処にあるのかはっきりと分かりませんし、更に、そのＤＮＡを働かせる因子を探して行くと、何処まで行っても限がありません。
また、優性生殖の動物でしたら、クローン技術などを用いて、受精卵当りから弄くらなければなならないでしょうね。
もちろん、他にも理由はたくさんあるでしょうが……。

＞しないのなら動物が光合成するデメリットはなんでしょう。

できれば便利でしょうが、残念ながら光合成のエネルギー効率は決して高いとは言えません。植物は光合成ができますから、餌を求めて歩き回る必要はありません。しかしながら、動物は運動するために濃厚なエネルギーを必要とします。そこで、植物の生えているところまで歩いて行って、植物が苦労して蓄えたエネルギーをご馳走様、自然界では、一応そういうことになっています。
植物の生立ちを考えてみると、地球に光合成のできる動物が生まれる可能性は充分にありました。ですが、そう簡単にはゆかなかったようです。

お礼

まとめてのお礼ですみません。
なるほど生物のことはそう単純ではないみたいですね。
たくさんの回答ありがとうございました。

回答No.6

noname#29428

地球の長い歴史から考えたら，つい最近「光合成がしたいんだ！」という動物がいました。

緑藻などの生活を見ていて，「俺もあんな葉緑体があったらいいなあー」と思いました。

そこで，彼らは藻類を食べたのですが，消化しなかったらどうなるのか実行してみました。

そうしましたら藻類は，彼らの身体の中でもどんどん光合成をやってくれました。

その生物の名前はユーグレナ（ミドリムシ）と言います。ただ，全部の種類が実行したわけではありません。相変わらず従属栄養生物として生活しているものもおります。

細胞は多くの細菌が共生してできあがりました。アメリカでのアメーバー等を使用した実験では，これは現在進行形のようです。

何億年か後には，そのような生物が存在するかも知れません。誰のSF小説か忘れましたが，幼年期は動物として，老年期は木として生活する生物が登場していましたが，案外本当になるかも知れませんね。

参考URL：

http://www.biol.tsukuba.ac.jp/~inouye/ino/e/euglenophytes.html

回答No.5

campt

まあ、その気になれば（大きいプロジェクトかなんか）、組織にその遺伝子を導入するくらいならできるかもしれませんね。でもそこからその動物に役立つくらいの光合成をさせるのはかなり難しい気がします。
遺伝子導入よりも、人では無理と思いますが、藻類を体の一部で共生させるなら何とかなるのではないでしょうか。こちらは栄養を与え、藻類が作ったエネルギーを得るという共生なら。
２億年後には藻類を体の一部で飼う動物が進化しているだろうと、「フューチャー・イズ・ワイルド」って最近出た本には載っていましたけど。

独立栄養（主に光合成）よりも従属栄養を選んで、その選んだ戦略を進化させてきた結果が現在なので、デメリットがあるから光合成をしない訳ではないと思います。従属栄養の方が効率はいい。

回答No.4

cliomaxi

ご存じと思いますが、動物細胞と植物細胞には３つの違いが有ります。
「葉緑素」「細胞壁」「液胞」です。
光合成に絡んでくるのは葉緑素ですが、これが動物細胞にもあれば出来るのではないかといった考えなのだと思いますが、恐らく殆ど意味が無いでしょう。
何故なら「効率」を全く無視しているからです。
植物の様にその場を動かないのならまだしもこれだけ動きまわる動物のエネルギー源としては少なすぎです。
少し考えてみても、１日動くためだけでも沢山の食料（野菜のみだとしても数カ月かかって育ったもの）を食べなければなりませんなりません。
現実問題として、意味が無いのと、動物と植物の細胞レベルの違いは「遺伝子操作」で云々出来るほど容易くないのではないかとも思います。

回答No.3

1031janai

してますよ、光合成。
たしか日光を浴びてビタミンEあたりを合成してるって中学のときに習いました。
科学の力で出来るようになったとしてもしないでしょう。そんなことしてたらきっと人類は滅びます。

回答No.2

MetalRack

植物人間として生きるなら可能でしょうね。
動物のような行動してはいけません、じっと動かず夜は活動を止めてないとダメですね。

どうせなら、その光合成さえ不要な、生物を真似ようとする発想が欲しかったですね。

回答No.1

n_kaname

まだ現代科学では無理でしょう。ヒトゲノムをようやく読み終わったところですし。
動物が光合成をした場合、二酸化炭素を吸って酸素を吐く段階があるってことで、体内の仕組みが変わらない限りは無理でしょう。

まぁ時々日なたで「光合成できそう～」とは思いますが。
人間や犬が葉緑体で緑色だったら、わたしはイヤですけどね（笑）