Plantas cuasi criaturas

Lo sentimos, pero esto es muy poco probable.

Para un flujo constante de energía como la luz solar, es más eficiente cubrir la mayor parte posible de la superficie que recibe la luz solar. Para esto, las claves son la capacidad de esparcir ampliamente su semilla y soportar períodos de condiciones desfavorables. Una planta que se movía para captar la luz del sol se encontraría bloqueada por árboles que han estado creciendo en el lugar al que quiere ir durante años. Podrías hacer una planta que trepe a los árboles para atrapar la luz, pero no creo que haya ninguna forma de que pueda ser energéticamente eficiente y superar a las plantas que simplemente esperan la luz.

Lo mismo ocurre con los nutrientes, cultivar raíces o esperar a que los insectos queden atrapados es más eficiente que buscar nutrientes moviéndose.

El problema básico aquí es que, dado que la fotosíntesis no requiere movimiento de la planta, la capacidad de moverse sería ineficiente. Es posible imaginar circunstancias en las que mudarse sería útil, pero muy difícil imaginar alguna en la que sería la mejor opción.

No es solo tener suficiente luz solar. Se necesita mucha energía para moverse. Algunos tipos de bambú pueden crecer más de 100 pies. en 3 meses hay en áreas donde las condiciones de crecimiento son óptimas, mucho sol y mucha lluvia, y un suelo lo suficientemente rico.

La pregunta mucho más grande, ¿por qué una planta que obtiene lo que necesita, sol, agua y tierra para obtener nutrientes, incluso tendría una necesidad biológica de moverse? Nos mudamos en parte porque necesitamos recolectar comida para seguir viviendo. Conozco a muchas personas que si pudieran vivir sentadas en un montón de tierra con un poco de luz solar, pondrían un solárium en su sala de estar y una cama de jardín frente al televisor.

Actualmente, nuestras plantas usan toda su energía para crecer (para recolectar más sol, comida y agua) y/o producir semillas para esparcir su especie.

Una criatura un poco más plausible sería un animal que tiene la fotosíntesis como un medio secundario de recolección de energía. Tal vez como una relación simbiótica como el liquen. O simplemente una forma de ayudar a lidiar con un sol abrasador en el desierto, un lagarto usa la fotosíntesis para recolectar energía durante el día para estar más activo por la noche...

Editar: en realidad, un depredador que caza esperando podría encontrar que la fotosíntesis es una bendición. Podría esperar mucho tiempo entre presas caminando para capturar y comer, básicamente estando en modo 'en espera', con una carga lenta que mantiene todo en funcionamiento.

El problema no es la cantidad de luz solar que se recibe en la Tierra, sino la relativa ineficiencia de la fotosíntesis. En la Tierra recibimos 1366 W/m2, que es suficiente para que las células solares y la energía solar térmica sean viables para instalaciones en la azotea de la casa de una persona para proporcionar electricidad y agua caliente. Por supuesto, la celda fotovoltaica promedio es @ 20% eficiente en la conversión de la radiación solar en energía eléctrica (las celdas de bajo costo son mucho menos eficientes, la eficiencia teórica de una celda fotovoltaica de una sola capa es @ 33%).

Las plantas, por otro lado, tienen una eficiencia de conversión de alrededor del 3-6% de la energía solar entrante y, al carecer de mecanismos de enfriamiento activos, tendrían dificultades para aumentar esa eficiencia. Esto es más evidente en la agricultura, donde se necesita @ 1 acre de tierra para alimentar a una persona durante un año. (Obviamente, esto cambia según los cultivos que use, el método de cultivo y el lugar en la Tierra en el que se encuentre, pero esto puede considerarse un promedio para la práctica agrícola "normal"). Dado que las plantas han evolucionado de muchas maneras para transmitir polen y semillas (incluida la domesticación de insectos, animales y humanos para satisfacer sus necesidades ;-), no necesitan desarrollar movilidad; si el viento y las corrientes no hacen el trabajo, entonces la vida animal puede ser cooptada mediante el uso de frutas sabrosas y otros incentivos.

Las plantas cuasi-criaturas de alta energía tendrían que desarrollar un medio mucho mejor para convertir la luz solar en energía (tal vez usando energía solar para convertir productos químicos en fluidos de batería y tener baterías electroquímicas orgánicas como fuente de energía). Además, necesitarán algún tipo de sistema de enfriamiento activo o pasivo que pueda lidiar con el mucho mayor calor residual de este proceso. Finalmente, su ecología sería muy extraña, con multitudes de plantas siguiendo al sol de este a oeste o de norte a sur a medida que avanzaban las estaciones. Habría relaciones depredador/presa, parasitarias y simbióticas desarrolladas a lo largo de los siglos; las "plantas" que concentraban productos químicos para sus sistemas de batería serían presa de plantas "carnívoras" con menos superficie de recolección solar y una probóscide como órgano de alimentación para aprovechar el líquido de batería acumulado;

La mayoría de la gente está de acuerdo en que la fotosíntesis no podría impulsar a una criatura similar a la humana a la misma magnitud de velocidad. Así que hagámoslo diferente.

Es una criatura a base de aire o agua. Utiliza las corrientes naturales involucradas en estos fluidos para maniobrar a velocidades que a veces pueden exceder el movimiento humano en varias magnitudes. Las criaturas vegetales se mueven más rudamente o navegan como apéndices muy ligeramente para ayudar a controlar su movimiento.

Muchas plantas de la tierra ya se mueven diariamente para mirar hacia el sol. Se podrían usar pequeñas acciones similares para apretar el borde de un saco de vela, que atrapa la corriente o cambia la flotabilidad.

Para el aire, creo que necesitarías un planeta con una atmósfera más espesa, ¿o tal vez un gigante gaseoso?

¿Necesidad evolutiva? Si esta es una atmósfera más espesa para un planeta, quizás pase menos luz. Mayores altitudes significan menos bloqueo atmosférico de la luz y más energía. Las altitudes más altas permiten una mayor dispersión de semillas y más oportunidades para la polinización.

Como dijiste, cuanta más fotosíntesis haya disponible, más debería desarrollarse tu criatura sin problemas.

Así que diría antes que nada, un planeta con un campo magnético bajo (pero no nulo) debería ayudar. Si su planta similar desarrolla una fuerte resistencia a los rayos ultravioleta, rayos X y rayos gamma, podría transformarla en energía como lo hace con la luz, y mejorar fuertemente esta fuente de energía.

Para el entorno de vida en sí, tiene que comenzar con el agua y luego tal vez pasar al suelo o al aire, ya que tiene que comenzar con un organismo monocelular y luego evolucionar a una planta cuasi-criatura.

Una vez más, si su objetivo es la eficiencia de la fotosíntesis, puede elegir entre el aire (lejos de todas las posibles fuentes de sombra), el suelo (tan eficiente como el aire si se encuentra en un terreno vacío, como un desierto o una pradera), pero no se excluye el agua muy poco profunda. , ya que puede estar tan iluminado como el suelo cuando se expone directamente al sol.

Pero esta opción limitaría tu zona de criaturas a costas poco profundas. Entonces, si desea expandirse tanto como sea posible, la tierra sería un mejor comienzo, y el aire podría ser mejor o peor, dependiendo de la cantidad de herbívoros voladores y no voladores que haya en su escenario.

En un mundo donde la vida multicelular aún no ha evolucionado , como la Tierra en la mayor parte de su historia, los eucariotas con cloroplastos podrían no ser diferentes de los que no los tienen, ya que los cloroplastos procedían inicialmente de la endosimbiosis de los procariotas. Podría ser un evento de vida, no una característica hereditaria: ingerir y digerir células más pequeñas y/o muertas para obtener energía y materia prima, pero capaz de mantener (no digerir) una célula fotosintética o varias a lo largo del tiempo. Ya no necesita ingerir azúcar ni quemar grasas y proteínas ingeridas para obtener energía, una vez que incorpora los orgánulos.

¿Cuánto movimiento emplea la celda avanzada, en cualquier caso? Puede tener cilla o flagelo, pero en su mayoría va con la corriente.

En términos más generales, la economía de escala nivela los requisitos de energía, al igual que estar en un entorno donde el movimiento intencional es complementario al movimiento impuesto desde el exterior (ya sea que la criatura sea plancton en sí misma o esté anclada y permita que la comida llegue a ella).

Incluso después de que surgió la vida multicelular, no hubo "caza" hasta que hubo más desarrollo. Los animales se alimentaban por filtración o de alguna manera pasiva; el presupuesto de energía de un "animal" no sería alto.

¿Pero para un mundo donde esto persiste? Parece natural que las criaturas se especialicen a medida que va más allá del paso del filtro-alimentador/gusano. Las plantas tienen grandes superficies (hojas) y los animales tienen sistemas circulatorios rápidos.

Pienso en un estado de cosas similar en los gusanos de tubo de ventilación hidrotermal, que albergan bacterias simbióticas que utilizan la quimiosíntesis (en lugar de la fotosíntesis) y no tienen sistema digestivo ni capacidad para moverse más que mover su corona dentro y fuera de su tubo.

El pequeño movimiento especializado (hacia un refugio protegido, desplegado en el medio ambiente) es rápido a diferencia de una planta y lo que tiene en mente. Fácilmente puede ser una ventaja crítica, para evitar predictores o hacer frente a los cambios en las condiciones inmediatas (por ejemplo, demasiado calor o presencia de productos químicos incorrectos) muy rápidamente.

Los gusanos no se levantan y se mueven a otro lugar. Se basan en una etapa móvil durante la reproducción para volver a desplegarse en un nuevo lugar.

Para su criatura, suponga que se despliegan superficies de recolección de fotos de telaraña, pero deben ajustarse rápidamente según las condiciones, o enrollarse lo antes posible si las condiciones empeoran o llegan los depredadores. Eso utiliza velocidades musculares animales y tiempos de reacción, como un componente crítico de un aparato fotosintético.

Solución: crear un planeta en el que las partes de la superficie que reciban luz solar cambien drásticamente durante períodos de tiempo lentos (a diferencia del ciclo día/noche, que es rápido y las plantas pueden esperar a que vuelva a ser de día).

Se me ocurren dos formas de hacerlo:

1. El planeta tiene una rotación muy lenta. Un día/noche dura meses o años. Algunas plantas pueden tener un modo de hibernación similar al que tienen nuestras plantas en invierno, pero si las condiciones son lo suficientemente frías, es posible que ni siquiera sea suficiente para sobrevivir. En este caso, la única manera de que las plantas sobrevivan es moviéndose. El problema con esto es que es más fácil para las plantas reproducirse/enviar semillas en lugar de subir y mover toda la planta. Entonces tendrías que dar una razón por la que la reproducción no funciona tan bien: tal vez no hay viento porque la atmósfera es muy delgada, como la de la Luna. Y tal vez ningún animal haya evolucionado en este planeta que pueda comer frutas, bayas y nueces y mover la semilla de esa manera.
2. El planeta tiene una cubierta de nubes muy volátil. La mayor parte de la superficie del planeta está cubierta por nubes muy espesas, por lo que las plantas tienen que moverse hacia donde están las pocas grietas en las nubes. Creo que la mejor manera de que las plantas se muevan sería a través del aire. Batir las alas es muy costoso en energía, pero si la planta nunca tocara el suelo y tuviera la forma de un globo o un avión de papel, serían capaces de moverse largas distancias en el viento.
3. Una variación del #2, en cambio, hace que el planeta sea similar a Venus: no hay plantas en la superficie porque la superficie es completamente inhóspita para la vida; la única área hospitalaria está flotando en una atmósfera superior que no es tan caliente ni tiene una presión tan alta.

Hay plantas rodadoras. El viento los arrastra, pero la estructura principal está muerta, ya que el propósito es dispersar semillas. Simplemente no vale la pena la energía que mantiene el tejido vivo para rodar.

Hay esteras de algas que simplemente pasan su vida flotando en las corrientes oceánicas. Podría ser posible que algo evolucione la inteligencia de una medusa: no tienen cerebro, sino solo algunos receptores de luz básicos que activan los músculos para mantenerse en la sombra.

Las semillas de diente de león están diseñadas para ser arrastradas por el viento. El problema de intentar flotar en el aire es la presencia de humedad y temperaturas bajo cero que cambiarían la relación peso/densidad.

Imagina una masa de tierra flotante en el océano con grandes olas. Las olas son lo suficientemente grandes como para volcar pedazos de tierra. Los terrenos individuales siempre estarán por encima del agua, pero la parte de ellos que está por encima cambia. Si hay una razón para evitar estar bajo el agua (como los depredadores), entonces podría ser razonable moverse muy rápido para volver a la luz del sol.