Jenny Nuss / Berkeley Lab
Um simples fotão ativa a fotossíntese, revela um novo estudo
Num estudo inovador, cientistas acabam de demonstrar que um único fotão, ou partícula de luz, pode iniciar o processo de fotossíntese.
Um único fotão pode desencadear o processo de fotossíntese — o processo pelo qual as plantas, algas e algumas bactérias convertem energia solar em energia química, revelou um novo estudo.
O estudo, recentemente publicado na Nature, foi realizado por uma equipa internacional de investigadores liderada por Graham Fleming e Birgitta Whaley, investigadores da Universidade de Berkeley, na Califórnia.
A descoberta oferece uma nova compreensão da fotossíntese, um dos processos mais essenciais na Terra e a base da própria vida.
A fotossíntese envolve o uso de clorofila para captar a luz solar e convertê-la em glicose e oxigénio através de reações químicas complexas. Não só fornece a principal fonte de energia para a maioria dos ecossistemas, mas também é responsável pela produção do oxigénio que respiramos.
Pressupunha-se anteriormente que um único fotão poderia iniciar a fotossíntese, mas faltavam evidências empíricas — principalmente devido à diferença significativa de intensidade entre a luz de raios laser habitualmente usada nas experiências científicas e a luz solar.
Para colmatar esta lacuna, os investigadores usaram uma abordagem interdisciplinar inovadora, combinando biologia e física quântica.
A equipa criou uma fonte de fotões que gerava pares destas partículas, e usou detetores sensíveis para monitorizar o primeiro fotão, conhecido como ‘herald‘.
Observar o ‘herald’ permitiu-lhes confirmar a chegada do segundo fotão à molécula que absorve luz, uma bactéria púrpura fotossintetizadora chamada LH2, ou “light-harvesting complex 2”. A deteção do fotão emitido suficiente para confirmar o início da fotossíntese.
“A natureza inventou um truque muito engenhoso”, disse Graham Fleming em comunicado de imprensa, citado pela Interesting Engineering.
A equipa analisou mais de 17,7 mil milhões de eventos de deteção de fotões ‘herald’, descartando qualquer influência externa potencial — confirmando assim que a fotossíntese foi de fato ativada pela absorção de um único fotão.
Esta descoberta revolucionária não só aprofunda a nossa compreensão da fotossíntese, mas também tem potenciais implicações para as futuras tecnologias de energia solar.
