Plante poate crește cu mult mai puțină lumină decât se credea anterior, potrivit un nou studiu pe organisme mici pe bază de apă numite microalge, care a fost publicat în Nature Communications. Echipa de cercetători condusă de germani a coborât senzorii de lumină în Arctic apă la o adâncime de 164 de picioare (50 de metri) pentru a testa cât de scăzute trebuie să devină nivelurile de lumină înainte ca viața plantelor să înceteze să existe, cu rezultate incredibile.
Ei au descoperit că plantele erau capabile să performeze fotosinteză — procesul prin care frunzele lor transformă lumina soarelui în energie — cu foarte puțină lumină. Nu numai că microalgele au efectuat acest proces la cele mai scăzute niveluri de lumină înregistrate vreodată (doar 0,04 micromoli de fotoni m⁻²/s⁻¹), acest lucru nu a fost foarte departe de ceea ce simulări pe calculator prezice a fi cea mai scăzută lumină posibilă în orice circumstanțe (0,01 micromoli de fotoni m⁻²/s⁻¹).
Pentru a pune acest lucru în context, condițiile tipice de lumină de afară într-o zi senină în Europa sunt între 1.500-2.000 de micromoli de fotoni m⁻²/s⁻¹ – adică de peste 37.000-50.000 de ori cantitatea de lumină necesară de acele microalge arctice. Este o descoperire uimitoare că unele plante sunt adaptate să supraviețuiască cu mult mai puțină lumină.
Această descoperire oferă mai multe posibilități interesante pentru domeniul științelor plantelor:
1. Sezoane prelungite de vegetație
Multe zone din lume primesc prea puțină lumină solară deoarece sunt departe de ecuator și suportă ierni lungi sau sunt acoperite în mod persistent de nori. Marea Britanie este afectată de acoperirea norilor, de exemplu: în 2024 este pe drum pentru a avea una dintre cele mai proaste perioade de ore de lumină totale din anii 1900 (numai anii 1930 și începutul anilor 1990 au fost mai rele).
Acum că știm cât de puțină lumină este necesară pentru fotosinteză, oamenii de știință ar putea dezvolta culturi care necesită mult mai puțină lumină pentru a se dezvolta în astfel de locuri, învățând din aceste microalge arctice. Prin deblocarea potențialului lor genetic, multe culturi ar putea beneficia prin utilizarea ameliorării plantelor sau a abordărilor biotehnologice pentru a le modifica în consecință.
În special, acest lucru ar putea ajuta să profităm mai mult de sezoanele scurte de creștere și să creștem producția de alimente. Chiar și într-un loc relativ sudic, cum ar fi Marea Britanie, plantele de reproducere care pot fotosinteza cu mai puțină lumină ar crește potențial randamentul culturilor.
Înrudit: Mușchi aproape indestructibil poate supraviețui razelor gamma și azotului lichid
2. Agricultura durabilă
Ar putea exista beneficii suplimentare pentru cultivarea plantelor în interior, cum ar fi în interior sere, politunele sau ferme verticale (unde culturile sunt cultivate în straturi stivuite vertical, cum ar fi rafturi de rafturi). Aceste sisteme se bazează uneori pe iluminarea artificială, care este atât consumatoare de energie, cât și costisitoare.
Dacă culturile pot fi proiectate pentru a efectua fotosinteza la intensități luminoase mai scăzute – fără a compromite lucruri precum randamentul, gustul sau mirosul, cererea de energie pentru iluminatul artificial ar putea fi redusă. Acest lucru ar reduce costurile, un beneficiu care ar putea fi transmis clienților și, de asemenea, ar contribui la reducerea emisiilor de carbon.
3. Agricultura spațială
Poate că una dintre cele mai interesante perspective ale acestei cercetări este că ar putea facilita creșterea plante în spațiu. Una dintre principalele provocări pentru misiunile spațiale către Luna, Marte sau, eventual, dincolo, este cum să hrănești pe oricine încearcă să trăiască în acele lumi pentru o perioadă de timp. Lumina soarelui poate fi limitată, așa că vom avea nevoie de modalități extrem de eficiente de a produce alimente care nu folosesc multă energie.
Descoperirea că fotosinteza poate avea loc în astfel de condiții minime de lumină sugerează că culturile ar putea fi cultivate fie pe alte lumi, fie în nave spațiale folosind mai puțină energie pentru a crea lumină decât se credea anterior. Combinate cu culturi care sunt favorabile condițiilor de spațiu – spanacul, salata verde și cartofii sunt printre acestea care au mai fost cultivate acolo – acesta ar putea fi un pas esențial înainte pentru misiunile pe termen lung.
Pe scurt, această descoperire este o descoperire promițătoare pentru viitor. Pentru cei care au participat la lecții de fotosinteză la școală și poate că au considerat-o plictisitoare, aceste noi posibilități o mută într-o cu totul altă galaxie.
Acest articol editat este republicat din Conversația sub o licență Creative Commons. Citiți articol original.