Ser ud som om vi bliver nødt til at komme til udtryk med en ny opfattelse af den grundlæggende mekanisme fotosyntese og til at omskrive lærebøgerne om biologi. Også, vi kan blive nødt til at revidere tilgange til søgning efter udenjordisk liv og skabe mere effektive afgrøder. Det faktum, at forskere har opdaget en ny form for fotosyntese. Arbejde på dette emne blev offentliggjort i Science on fredag, juni 15. Langt størstedelen af livet på Jorden, bruger synligt rødt lys i fotosyntese, men den nye type bruger en nær infrarødt lys. De fandt en bred vifte af cyanobakterier (blågrønalger), der vokser i det nær-infrarøde lys, i skyggefulde forhold, den bakterielle måtter i Yellowstone, og på den sten strande i Australien.
Som fundet af forskere ved Imperial College London, dette sker også i skab med infrarøde Lysdioder.
Fotosyntese over den røde grænse
Den sædvanlige, næsten universel type af fotosyntesen ved hjælp af det grønne pigment, klorofyl a, til indsamling af lys, og til at bruge sin energi til produktion af nyttige biokemiske forbindelser og ilt. Klorofyl a absorberer lys på en sådan måde, at kun den energi, af rødt lys, der kan bruges til fotosyntese.
Da klorofyl a er til stede i alle planter, alger og cyanobakterier, som vi ved, blev anset for at energien i det røde lys angiver “rød grænse” for fotosyntese, i forhold til den minimale mængde af energi, der kræves til at udføre komplekse kemi, der producerer ilt. Den røde grænse, der er anvendt i astrobiologi — i henhold til det, forskerne anslår, kunne komplekse liv til at udvikle sig på planeter i andre solsystemer.
Dog, når nogle af cyanobakterier, der blev dyrket under nær-infrarøde lys, standard-system, der indeholder klorofyl a, slukket, og der gives plads til at drive andre systemer, der indeholder en anden type af klorofyl — klorofyl f.
Til denne dag, det var menes, at klorofyl f indsamler kun lys. En ny undersøgelse viste, at der i skyggefulde forhold fotosyntese er inkluderet klorofyl f ved hjælp af lav-energi infrarødt lys til komplekse kemiske reaktioner. Fotosyntese er “over den røde grænse.”
Koloni Chroococcidiopsis-lignende celler. Fotosyntese i klorofyl a forekommer i lilla områder på klorofyl f i gul.
Hovedforfatter, Professor bill Rutherford fra det biovidenskabelige fakultet ved Imperial College siger: “den Nye form for fotosyntese har tvunget os til at genoverveje, hvad vi troede, var standard. Vi har også gennemgået de vigtigste udviklinger i hjertet af normal fotosyntese. Bliver nødt til at omskrive lærebøgerne.”
Forebyggelse af lys skade
Den cyanobacterium Acaryochloris har længe været kendt, at de udfører fotosyntese over den røde grænse. Men da det kun sker i en art med meget specifikke habitat, blev det anset for en undtagelse. Acaryochloris liv under den grønne marine ascidians og modtager næsten ingen lys.
Fotosyntese baseret på klorofyl f, som blev rapporteret i sidste uge, er et udbredt tredje type fotosyntese. Det er dog kun bruges i særlige skygge miljø, rig på infrarødt lys under normale lysforhold, så brug den normale rød form af fotosyntese.
Man mente, at lys skade vil være mere alvorlig end den røde grænse, men en ny undersøgelse har vist, at dette ikke er et problem for en stabil skyggefulde forhold.
Andrea Fantuzzi, en af de forfattere, der mener, at “opdagelsen af en form for fotosyntese, der virker over den røde grænse, ændrer vores forståelse af behov for energi til fotosyntese. Kaster lys på brug af lys, energi og mekanismer, der beskytter systemet mod lys skade”.
Disse resultater vil være nyttige for forskere, der forsøger at skabe en bio-udviklet afgrøder, der kan sikre en mere effektiv fotosyntese, ved hjælp af et bredere spektrum af bølgelængder af lys. Lær, hvordan disse cyanobakterier beskytte sig mod skader forårsaget af ændringer i lysstyrken af lyset, vil vi være i stand til at gennemføre disse mekanismer i konventionelle landbrugs-planter.
Dr. Dennis Nürnberg, den første forfatter og initiativtager til undersøgelsen, siger: “jeg havde ikke regnet med, at min interesse i cyanobakterier og deres forskellige måde af liv, vil føre til væsentlige ændringer i vores forståelse af fotosyntesen. Det er forbløffende, hvor meget endnu kun i naturen venter opdagelse.”
En ny opfattelse af fotosyntese
Ilya Hel