Um estudo realizado por pesquisadores do Imperial College London, no Reino Unido, mudou nossa compreensão do mecanismo básico da fotossíntese e deve reescrever os livros didáticos.
A maioria da vida na Terra usa luz vermelha visível para realizar o processo de fotossíntese, mas os cientistas descobriram um novo tipo de fotossíntese que usa luz infravermelha próxima.
Essa forma alternativa foi detectada em uma ampla gama de cianobactérias, isto é, algas verde-azuladas, quando crescem em luz infravermelha, como em condições sombreadas encontradas em Yellowstone nos EUA e em rochas de praia na Austrália.
A descoberta também pode moldar a forma como procuramos por vida alienígena e fornecer insights sobre como podemos projetar culturas agrícolas mais eficientes que aproveitam os comprimentos de onda mais longos da luz.
Limite vermelho
O tipo de fotossíntese padrão e quase universal que até agora temos conhecimento, usa o pigmento verde, clorofila-a, tanto para coletar luz quanto para usar sua energia para produzir bioquímicos e oxigênio úteis. A maneira como a clorofila-a absorve a luz significa que apenas a energia da luz vermelha pode ser usada para a fotossíntese.
Como a clorofila-a está presente em todas as plantas, algas e cianobactérias que conhecemos, era de ampla aceitação que a energia da luz vermelha estabelecia uma espécie de “limite vermelho” para a fotossíntese, isto é, a quantidade mínima de energia necessária para fazer a química que produz oxigênio.
O limite vermelho é por sua vez, inclusive, usado em astrobiologia para julgar se a vida complexa poderia ter evoluído em planetas em outros sistemas solares.
Para tanto, quando algumas cianobactérias são cultivadas sob luz infravermelha, os sistemas padrão contendo clorofila-a são desativados e diferentes sistemas contendo um tipo diferente de clorofila, clorofila-f, assumem o controle.
Além do limite vermelho
Até o momento, pensava-se que a clorofila-f apenas colhesse a luz. A pesquisa mostra que, em vez disso, a clorofila-f desempenha um papel fundamental na fotossíntese sob condições sombreadas, usando luz infravermelha de baixa energia para fazer a química complexa. Esta é a fotossíntese “além do limite vermelho”.
“A nova forma de fotossíntese nos fez repensar o que pensávamos ser possível. Também muda a forma como entendemos os principais eventos no coração da fotossíntese padrão”, disse um dos principais pesquisadores do estudo, Bill Rutherford, do Departamento de Ciências da Vida no Imperial College London.
No novo tipo de fotossíntese, mais detalhes puderam ser observados e muitas clorofilas denominadas “acessórias” foram vistas realmente realizando a etapa crucial da química. Isso indica que esse padrão pode valer para os outros tipos de fotossíntese, o que mudaria a visão de como funciona até mesmo a forma dominante de fotossíntese.
Categoria
Antes, a cianobactéria Acaryochloris já era conhecida por fazer fotossíntese além do limite vermelho. No entanto, porque este tipo parecia ocorrer apenas nesta espécie, com um habitat muito específico, foi considerado uma “exceção”. A Acaryochloris vive debaixo de animais marinhos que passam a maior parte da vida anexados a superfícies como rochas e docas, e isso bloqueia a maior parte da luz que recebe, exceto pelo infravermelho próximo.