Plantele din adâncul Oceanului Arctic fac fotosinteză într-o beznă aproape totală

Plantele din adâncul Oceanului Arctic pot crește cu mult mai puțină lumină decât se credea anterior, conform unui nou studiu despre organisme microscopice acvatice, numite microalge.

O echipă de cercetători condusă de germani a coborât senzori de lumină în Oceanul Arctic la o adâncime de 50 de metri pentru a testa cât de scăzute trebuie să fie nivelurile de lumină înainte ca viața vegetală să înceteze să mai existe, iar rezultatele au fost remarcabile.

• Cercetătorii cred că ochii vertebratelor au fost inițial un singur ochi în vârful capului
• Cum se împerechează caracatițele: un braț care găsește și fertilizează femela

Studiul a fost publicat în Nature Communications.

Ei au descoperit că plantele din adâncul Oceanului Arctic au fost capabile să realizeze fotosinteza (procesul prin care frunzele lor transformă lumina solară în energie) cu extrem de puțină lumină. Nu doar că microalgele au desfășurat acest proces la cele mai scăzute niveluri de lumină înregistrate vreodată (doar 0,04 micromoli de fotoni m⁻²/s⁻¹), dar acestea nu erau departe de ceea ce simulările computerizate prezic ca fiind cea mai mică 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 într-o zi senină în Europa sunt între 1.500 și 2.000 micromoli de fotoni m⁻²/s⁻¹, adică de 37.000-50.000 de ori mai mult decât lumina necesară acestor microalge arctice. Aceasta este o descoperire uimitoare, care arată că unele plante sunt adaptate să supraviețuiască cu mult mai puțină lumină, subliniază Live Science.

Descoperirea despre plantele din adâncul Oceanului Arctic deschide noi posibilități în domeniul științelor plantelor

Creșterea culturilor în regiuni cu lumină redusă: Multe zone din lume primesc prea puțină lumină solară din cauza distanței față de ecuator, a iernilor lungi sau a prezenței persistente a norilor. Regatul Unit este afectat, de exemplu: în 2024, se îndreaptă spre unul dintre cele mai proaste perioade de ore totale de lumină din anii 1900 încoace (doar anii 1930 și începutul anilor 1990 au fost mai răi).

Odată ce înțelegem cât de puțină lumină este necesară pentru fotosinteză, cercetătorii ar putea dezvolta culturi care necesită mai puțină lumină pentru a prospera în astfel de locuri, învățând de la microalgele arctice. Prin utilizarea potențialului lor genetic, multe culturi ar putea beneficia de metode de selecție genetică sau abordări biotehnologice pentru a le adapta corespunzător.

Creșterea producției alimentare: Această descoperire ar putea ajuta la extinderea sezonului de creștere și la creșterea producției alimentare, chiar și în regiuni mai sudice, cum ar fi Regatul Unit. Dacă se pot dezvolta plante care pot fotosintetiza cu mai puțină lumină, acest lucru ar putea crește randamentele culturilor.

Plantele din adâncul Oceanului Arctic ne-ar putea ajuta să cultivăm alimente în spațiu

Beneficii pentru agricultura de interior: Agricultura de interior, cum ar fi serele sau fermele verticale (unde culturile sunt cultivate în straturi verticale), s-ar putea bucura de avantaje suplimentare. Aceste sisteme folosesc adesea iluminat artificial, care este intensiv energetic și costisitor. Dacă culturile pot fi modificate genetic pentru a efectua fotosinteza la intensități mai mici de lumină, fără a compromite randamentul, gustul sau mirosul, cererea de energie pentru iluminatul artificial ar putea fi redusă, scăzând astfel costurile și emisiile de carbon.

Cultivarea plantelor în spațiu: Una dintre cele mai entuziasmante perspective ale acestei cercetări este că ar putea facilita creșterea plantelor în spațiu. O provocare majoră pentru misiunile spațiale pe Lună, Marte sau dincolo este hrănirea celor care vor locui acolo. Lumina solară poate fi limitată, așa că vom avea nevoie de metode extrem de eficiente de producție a hranei care să nu consume multă energie.

O descoperire deosebit de valoroasă

Descoperirea că fotosinteza poate avea loc în condiții de lumină minimă sugerează că culturile ar putea fi cultivate fie pe alte lumi, fie în nave spațiale, folosind mai puțină energie pentru a crea lumină decât s-a crezut anterior. Combinată cu culturile deja favorabile condițiilor din spațiu, precum spanacul, salata și cartofii, care au fost cultivate anterior în spațiu, acesta ar putea fi un pas crucial pentru misiunile pe termen lung.

În concluzie, această descoperire reprezintă un progres promițător pentru viitor. Pentru cei care au asistat la lecțiile despre fotosinteză la școală și le-au considerat poate plictisitoare, aceste noi posibilități mută subiectul într-o „altă galaxie”.

Vă recomandăm să citiți și:

Milioane de țânțari, eliberați în natură pentru a salva de la extincție păsări rare

Test de cultură generală. Ce animal bea 600 de litri de lapte pe zi?

Cum se adaptează crabii, bufnițele și păsările exotice în orașele agitate

Cimpanzeii își tratează bolile cu plante medicinale, au observat cercetătorii