Fotosynthese ist schön und gut, aber hast du gewusst, dass sich da schon lange ein Fehler eingeschlichen hat? Pflanzen verschwenden viel Energie für etwas, was Forscher jetzt endlich lösen können.
Wieso das so geil ist? Weil mit diesem kleinen Trick allein 200 Millionen Menschen in den USA zusätzlich ernährt werden können!
Error: Was läuft mit der Fotosynthese falsch?
Was ist Fotosynthese überhaupt? Es ist eine chemische Reaktion, die’s in sich hat! Mit ihrer Hilfe können Pflanzen Sonnenlicht und Kohlendioxid in echte Lebensmittel umwandeln. Nun, was ist daran nicht gut genug? Die „natürliche“ Fotosynthese hat eine kleine Störung namens Photorespiration.
Einer der missglückten Teile der Fotosynthese ist, wenn das Enzym Ribulose-1,5-Bisphosphat-Carboxylase-Oxygenase (RuBisCO) ein Kohlendioxid abscheidet, denn in circa 20 Prozent der Fälle verwechselt RuBisCO den Sauerstoff mit dem wichtigen Kohlendioxidmolekül.
Das ist nicht nur eine verpasste Gelegenheit, sondern produziert auch gleich noch zwei giftige Verbindungen: Glykolat und Ammoniak. Bevor diese zu viel Schaden anrichten, müssen die Pflanzen sie schnurstracks loswerden. Glücklicherweise haben unsere grünen Freunde einen Weg entwickelt, sich von diesen Giften zu befreien und genau das ist die Photorespiration. Bei diesem lebenswichtigen Recyclingprozess vergeuden die Pflanzen leider viel Energie.
Hauptautor und Molekularbiologe Paul South vom US Department of Agriculture Agricultural Research Service erklärt: „Es kostet die kostbare Energie und Ressourcen der Pflanze, die sie in die Fotosynthese hätte investieren können, um mehr Wachstum und Ertrag zu erzielen.“
Die Wissenschaft zeigt die Lösung!
Forscher aus Illinois haben’s geschafft und den kleinen Fehler behoben, und zwar, indem sie andere Gene auswählten, um zu testen, ob die Fotorespiration damit effizienter wird. Ein paar Mal sind sie gescheitert, aber mit der Kombination aus Pflanzenmalatsynthasegen und Grünalgengen hat’s wirklich funktioniert.
Die Pflanzenproduktivität konnte so um unglaubliche 40 Prozent gesteigert werden. Abartig! Ripe steckt dahinter.
Donald Ort, der leitende Forscher des Insitute for Genomic Biology der University of Illinois bringt es auf den Punkt: „Wir könnten jedes Jahr im Mittleren Westen der USA bis zu 200 Millionen Menschen mit den durch die Fotorespiration verlorenen Kalorien versorgen.“ Bis jetzt konnten es die Forscher nur mit Tabakpflanzen ausprobieren und sind noch ziemlich weit davon entfernt, das Ganze auf alle Pflanzen auszuweiten. Trotzdem: Das ist schon ein echter Schritt!
Wie sieht’s in Zukunft aus?
„Nur schon ein Teil dieser Kalorien auf der ganzen Welt zurückzugewinnen würde einen großen Beitrag dazu leisten, den schnell wachsenden Nahrungsbedarf des 21. Jahrhunderts zu decken“, erklärt Donald Ort weiter.
Die Forscher hoffen, dass sich diese Technik kinderleicht auf andere Pflanzen übertragen lässt und wir so schnell mehr Menschen ernähren können. Für uns heißt es also: Abwarten und hoffen!
