دانشمندان نوع جدیدی از فتوسنتز را کشف کردند.
مجله علمی ایلیاد - قسمت اعظم موجودات زنده در سیاره‌ی زمین از نور قرمز در طول موج ۶۸۰ تا ۷۰۰ نانومتر در فرآیند فتوسنتز استفاده می‌کنند، اما نوع جدید به جای آن، از نور نزدیک به فروسرخ با طول‌موج ۷۵۰ نانومتر استفاده می‌کند. این شیوه‌ی فتوسنتز در طیف عظیمی از سیانوباکتری‌ها شناسایی شده است. سیانوباکتری‌ها یکی از بزرگترین گروه باکتری‌ها در زمین به شمار می‌روند و چندین میلیارد سال در زمین زیسته‌اند. مقاله‌ای که این اکتشاف را پوشش داده، در مجله معتبر Science منتشر شده است.
در نوع استاندارد و جهانی فتوسنتز از رنگدانه‌ی سبز «کلروفیل-a» برای دریافت نور و بکارگیری آن برای ساخت مواد شیمیایی زیستی مفید و اکسیژن استفاده می‌شود. روش جذب نور توسط کلروفیل-a به این معنا است که فقط انرژی حاصل از نور قرمز می‌تواند برای فتوسنتز استفاده شود. از آنجا که کلروفیل-a در همه‌ی گیاهان، جلبک‌ها و سیانوباکتری‌هایی که می‌شناسیم وجود دارد، این نکته مد نظر بود که انرژی نور قرمز، محدودیت قرمزی برای فتوسنتز لحاظ می‌کند؛ یعنی کمترین میزان انرژی مورد نیاز برای برطرف کردن تقاضای شیمیایی که اکسیژن تولید می کند.
با این حال، وقتی برخی سیانوباکتری‌ها تحت نور نزدیک به فروسرخ رشد می‌کنند، سیستم‌های استاندارد حاوی کلروفیل-a کارایی‌شان را از دست داده و سیستم‌های متفاوتِ حاوی نوع متفاوتی از کلروفیل، یعنی کلروفیلf- جای آن‌را می‌گیرد. تاکنون تصور بر این بود که کلروفیل-f فقط از نور بهره‌برداری می‌کند. اما مطالعه‌ی جدید نشان می‌دهد که کلروفیل-f نقشی کلیدی در فتوسنتز و تحت شرایط کم نور ایفا می‌کند و آن‌ها از نور فروسرخِ کم انرژی برای انجام فرآیندهای شیمیایی پیچیده استفاده می‌کنند. این نوع فتوسنتز چیزی فراتر از محدودیت قرمز است.
پروفسور «بیل روترفورد» نویسنده و محقق از دپارتمان علوم حیات در دانشکده‌ی کالج لندن در انگلیس، گفت: «نوع جدید فتوسنتز، ما را وادار کرد تا درباره‌ی آن چیزی که می‌تواند در این فرآیند روی دهد، تجدید نظر کنیم. افزون بر این، درک ما از رویدادهای کلیدی در قلب فتوسنتز استاندارد هم دست‌خوش تغییر قرار می‌گیرد. باید محتوای کتاب‌های درسی را تغییر داد.»
فتوسنتز مبتنی بر کلروفیل-f نوع سوم فتوسنتز را نشان می‌دهد که در پهنه‌ی گسترده‌ای وجود دارد. اما فقط در شرایط سایه و غنی از فروسرخ ویژه به کار برده می‌شود؛ در شرایط نور عادی، نوع استاندارد و قرمز فتوسنتز استفاده می‌شود. فرض بر این بود که آسیب نوری می‌تواند در فراتر از حد قرمز، بسیار شدید باشد، اما مطالعه‌ی جدید نشان می‌دهد که مشکلی در محیط‌های پایدار و سایه‌دار ایجاد نمی‌کند.
نویسنده و محقق «آندرا فانتوزی» از دپارتمان علوم حیات در دانشکده‌ی کالج لندن در انگلیس، اظهار داشت: «یافتن نوعی فتوسنتز که فراتر از حد قرمز عمل می‌کند، درک ما را از نیازهای انرژی فتوسنتز تغییر می‌دهد. به این ترتیب ما بینش تازه‌ای در خصوص استفاده از انرژی نور و مکانیزم‌های محافظت از سیستم‌ها در برابر آسیب‌های ناشی از نور به‌دست می‌آوریم. سیانوباکتری‌هایی که به نور کم عادت کرده و با آن سازگار شده‌اند، می‌توانند برای سکونت در مریخ و سایر سیاره‌ها به منظور تولید اکسیژن و ایجاد زیست سیاره، مورد استفاده قرار بگیرند. شاید این یافته رویداد علمی تخیلی به نظر برسد، اما آژانس‌های فضایی و شرکت‌های خصوصی سراسر دنیا به شدت در تلاش هستند تا این امر را در آینده‌ای نه چندان دور به واقعیت تبدیل کنند.»
نوشته: SciNews
ترجمه: منصور نقی‌لو - مجله علمی ایلیاد
ترجمه: منصور نقی‌لو - مجله علمی ایلیاد