Un nuevo tipo de fotosíntesis obliga a cambiar los libros de texto

Nuevo tipo de fotosíntesis
DENNIS NUERNBERG
Actualizado 15/06/2018 11:07:23 CET

   MADRID, 15 Jun. (EUROPA PRESS) -

   Un nuevo tipo de fotosíntesis que usa luz en el infrarrojo cercano, en lugar de visible como la gran mayoría de la vida en la Tierra, obligará a reescribir los libros de texto, según sus descubridores.

   Dicen que también adaptará la forma en que buscamos vida extraterrestre y brindará información sobre cómo podríamos diseñar cultivos más eficientes que aprovechen las longitudes de onda de luz más largas. El descubrimiento, publicado en Science, fue dirigido por el Imperial College London.

   Este nuevo proceso de fotosíntesisse ha detectado en una amplia variedad de cianobacterias (algas verdeazuladas) cuando crecen en luz infrarroja cercana, se encuentran en condiciones de sombra como las esteras bacterianas en Yellowstone y en las rocas de la playa en Australia. En la nueva investigación, el proceso ha sido reproducido ocurre en un armario equipado con LED infrarrojos en el Imperial College de Londres.

   El tipo estándar, casi universal de fotosíntesis usa el pigmento verde, clorofila-a, tanto para recolectar luz como para usar su energía para hacer bioquímicos y oxígeno útiles. La forma en que la clorofila-a absorbe la luz significa que solo la energía de la luz roja puede usarse para la fotosíntesis.

   Dado que la clorofila-a está presente en todas las plantas, algas y cianobacterias que conocemos, se consideró que la energía de la luz roja establece el "límite rojo" para la fotosíntesis; es decir, la cantidad mínima de energía necesaria para realizar la exigente química que produce oxígeno. El límite rojo se usa en astrobiología para juzgar si la vida compleja podría haber evolucionado en planetas de otros sistemas solares.

   Sin embargo, cuando algunas cianobacterias crecen bajo luz cercana al infrarrojo, los sistemas estándar que contienen clorofila-a se cierran y diferentes sistemas que contienen un tipo diferente de clorofila, clorofila-f, toman el control.

   Hasta ahora, se pensaba que la clorofila-f recolectaba la luz. La nueva investigación muestra que, en cambio, la clorofila-f juega un papel clave en la fotosíntesis bajo condiciones de sombra, utilizando luz infrarroja de baja energía para hacer la química compleja. Esta es la fotosíntesis 'más allá del límite rojo'.

   El investigador principal, el profesor Bill Rutherford, del Departamento de Ciencias de la Vida del Imperial, dijo en un comunicado: "La nueva forma de fotosíntesis nos hizo reconsiderar lo que pensamos que era posible. También cambia la forma en que entendemos los eventos clave en el corazón de la fotosíntesis estándar. Esto es algo que supone un cambio en los libros de texto".

   La coautora Andrea Fantuzzi, del Departamento de Ciencias de la Vida de Imperial, dijo: "Encontrar un tipo de fotosíntesis que funcione más allá del límite rojo cambia nuestra comprensión de los requisitos energéticos de la fotosíntesis. Esto proporciona información sobre el uso de energía lumínica y sobre mecanismos que protegen los sistemas contra daños por la luz".

   Estas ideas podrían ser útiles para los investigadores que intentan diseñar cultivos para realizar una fotosíntesis más eficiente mediante el uso de un rango más amplio de luz. Cómo estas cianobacterias se protegen del daño causado por las variaciones en el brillo de la luz, podría ayudar a los investigadores a descubrir lo que es factible de diseñar en las plantas de cultivo.

   Se pudieron ver más detalles en los nuevos sistemas que nunca antes se habían visto en los sistemas estándar de clorofila-a. Las clorofilas a menudo denominadas clorofilas "accesorias" en realidad estaban realizando el paso químico crucial, en lugar del "par especial" de clorofilas de los libros de texto en el centro del complejo.

   Esto indica que este patrón se mantiene para los otros tipos de fotosíntesis, lo que cambiaría la vista de libro de texto de cómo funciona la forma dominante de fotosíntesis.