Poca luz y mucha fotosíntesis

La fotosíntesis mantiene la habitabilidad de la vida en la tierra tal y como la conocemos, y marca la forma en que buscamos planetas habitables cerca de estrellas lejanas. Ahora se ha descubierto un microbio que usa luz de baja intensidad para realizar la fotosíntesis, lo cual puede alterar las teorías sobre los tipos de estrellas que puede albergar mundos similares a la Tierra.

Los humanos literalmente debemos el aire que respiramos al verde que nos rodea. Las plantas, así como las algas y cianobacterias llevan a cabo la magia de la fotosíntesis, que ayuda a generar el oxígeno atmosférico que consumimos en cada inhalación, lo cual cambia la composición de la atmósfera terrestre. Tanto el oxígeno atmosférico como el color de las hojas de las plantas, conocidas como firmas biológicas, se pueden ver desde el espacio.

El proceso de la fotosíntesis, en términos básicos, consiste en coger CO₂, agua (H₂O) y energía de la luz para producir azúcares. Durante este proceso, los organismos fotosintéticos usan un fotopigmento llamado clorofila a (Chl a) que divide las moléculas de agua y produce oxígeno. La Chl a usa fotones de luz visible a longitudes de onda de 400-700 nm, y se asumió que debido a los estrictos requisitos energéticos para romper moléculas de agua, no se podían usar mayores longitudes de onda, que implican menos energía, para la fotosíntesis.

Esto cambió a raíz del descubrimento en 1996 de la cianobacteria Acaryochloris marina que usa clorofila d (Chl d) para llevar a cabo la fotosíntesis oxigénica con fotones de luz visible en longitudes de onda de 740 nm, cercanas al infrarrojo, lo cual plantea varias cuestiones. Los científicos se preguntaron como de difícil era para la A. Marina potenciar las reacciones bioquímicas con fotones de baja energía, sin embargo, se encontró que la cianobacteria es tan eficiente o más en el almacenaje de energía que el resto de organísmos fotosintéticos.

Al hacer pruebas con la Chl d y la Chl a con luz a longitudes necesarias para que cada una pueda romper moléculas de agua, el equipo de investigación mostró que el almacenaje de energía en toda la célula en la A. marina era al menos igual y a veces más efectivo que en las células de la S. leopoliensis usando Chl a. Por primera vez se observó que la fotosíntesis oxigénica puede operar correctamente a longitudes de onda mayores. Esto es interesante para los científicos que buscan vida en planetas extrasolares que orbitan más allá del sistema solar.

Via astrobio