Sciencemag.cz
Doporučujeme
Již před více než 10 lety identifikovali vědci z University of Sydney ve více než 3,4 miliardy let starých stromatolitech chlorofyl f, který je účinný v infračervené oblasti.
A Red-Shifted Chlorophyll Science 10 Sep 2010: Vol. 329, Issue 5997, pp. 1318-1319
DOI: 10.1126/science.1191127
Spekuluje se, i že fotosyntéza možná vznikla právě takto – původně se mikroorganismy pásly u podmořských vývěrů typu černých kuřáků na „tepelném“ záření. Teprve s tím, jak život zamířil k mořské hladině, se otevřela možnost zpracovávat i viditelnou část spektra, tedy fotony obsahující více energie.
Před 2 lety se pak prokázalo, že chlorofyl f používají k syntéze v blízké infračervené oblasti spektra (cca 750 nm) i současné sinice rodu Chroococcidiopsis. A to nejenom ve smyslu „těsného přesahu“ jako přídavku, ale v zastíněném prostředí si vystačí i pouze s infračerveným světlem.
Photochemistry beyond the red limit in chlorophyll f–containing photosystems. Science 360: 1210–1213.
DOI: 10.1126/science.aar831
Hvězdy typu červených trpaslík jsou ve vesmíru nejčastější (do této skupiny patří i náš nejbližší soused Proxima Centtauri) a docela dobře nám u nich jde i hledání exoplanet. S hmotností pod 0,3 Slunce vyzařují červení trpaslíci jen málo ve viditelném spektru. Jak se ukazuje, pro život by ale zrovna tohle žádný zvláštní problém představovat nemělo – dokonce i pozemská fotosyntéza by za těchto podmínek mohla nějak fungovat.
Riccardo Claudi z Astronomical Observatory of Padova a jeho kolegové nyní přímo vytvořili modelové spektrum červeného trpaslíka v pozemské laboratoři a testovali v něm pozemské extremofilní organismy. Simulované prostředí dobře zvládly sinice Chlorogloeopsis Thermalis obývající horké prameny. Ale dokonce i běžná sinice Synechocystis sp. PCC 6803 dokázala růst v tom málu, co červený trpaslík produkuje ve viditelné oblasti, i když samotné infračervené záření ji nestačí.
Exoplanety u červených trpaslíků ve vhodné vzdálenosti („obyvatelné zóně“) mohou pro život problematické zase z jiných důvodů, to ale příslušná studie neřeší. Zajímavá je otázka, jak fotosyntézu na exoplanetách u červených trpaslíků detekovat: kyslík může vznikat i jinak a nakonec jinak může fungovat i fotosyntéza (bez vody a kyslíku, např. ze sulfanu; možná je tato verze na Zemi i evolučně starší). Mohli bychom ale zjistit, že v důsledku fotosyntézy vymizela v odraženém světle třeba část spektra mezi viditelným a infračerveným, blízá infračervená část apod. Neznáme nerosty, které by fungovaly podobně.
Super-Earths, M Dwarfs, and Photosynthetic Organisms: Habitability in the Lab: arxiv.org/abs/2101.04448
Zdroj: Astronomy.com
Poznámka PH: Samozřejmě – zrovna v tomhle by zádrhel být stejně neměl, prostě by organismy používaly pro zachytávání fotonů něco jiného než chlorofyl. Na druhé straně spektra by problém byl větší, ultrafialové záření je příliš energetické a organické sloučeniny poškozuje (bez ohledu na to, zda se buňky příslušné fotony pokusí zužitkovat).
