Descoberto um novo tipo de fotossíntese

A grande maioria da vida na Terra usa luz vermelha visível para realizar o processo da fotossíntese, mas os cientistas descobriram um novo tipo de fotossíntese que usa luz infravermelha.

Investigadores do Imperial College London, no Reino Unido, descobriram um novo tipo de fotossíntese. Esta forma alternativa foi detetada numa ampla gama de cianobactérias (algas verde-azuladas) que tanto crescem sob luz infravermelha como em condições sombreadas encontradas, por exemplo, em Yellowstone e em rochas de praia na Austrália.

Esta descoberta pode moldar a forma como procuramos vida alienígena e fornecer pistas sobre como poderemos projetar culturas agrícolas mais eficientes que aproveitam os comprimentos de onda mais longos da luz.

O tipo de fotossíntese padrão usa o pigmento verde, a clorofila-a-a, tanto para absorver luz como para produzir bioquímicos e oxigénio. A forma como a clorofila-a absorve a luz significa que apenas a energia da luz vermelha pode ser usada para o processo da fotossíntese.

Como a clorofila-a-a está presente em todas as plantas, algas e cianobactérias que conhecemos, era de ampla aceitação que a energia da luz vermelha estabelecia uma espécie de “limite vermelho” para a fotossíntese, isto é, a quantidade mínima de energia necessária para fazer a química que produz o oxigénio.

O limite vermelho é também usado em astrobiologia para avaliar se a vida complexa poderia ter evoluído em planetas de outros sistemas solares.

No entanto, quando algumas cianobactérias são cultivadas sob luz infravermelha, os sistemas padrão que contém clorofila-a são desativados e diferentes sistemas que possuem um tipo diferente de clorofila-a – clorofila-f – assumem o controlo.

Até agora, pensava-se que a clorofila-f apenas recolhia a luz. Esta nova investigação mostra que, em vez disso, a clorofila-f desempenha um papel fundamental na fotossíntese sob condições sombreadas, usando luz infravermelha de baixa energia para fazer a química complexa. Esta é a tal fotossíntese “além do limite vermelho”.

“A nova forma de fotossíntese muda a forma como entendemos os principais eventos no coração da fotossíntese padrão”, disse um dos autores do estudo, Bill Rutherford, do Departamento de Ciências da Vida do Imperial College London.

Neste novo tipo de fotossíntese, foram observados muito mais detalhes como a existência de várias clorofilas denominadas “acessórias” que participavam na etapa crucial da química que envolve este processo. Isto indica que este recente padrão pode ser válido para outros tipos de fotossíntese, o que mudaria a visão que temos atualmente acerca do funcionamento da forma dominante do processo.

A cianobactéria Acaryochloris já era conhecida por fazer fotossíntese além do limite vermelho. No entanto, foi considerada uma exceção, devido ao seu habitat muito específico. A Acaryochloris vive debaixo de animais marinhos que passam a maior parte da vida anexados a superfícies como rochas, bloqueando a maior parte da luz que recebe.

Agora, a fotossíntese baseada em clorofila-f representa um terceiro tipo de fotossíntese que é bem mais difundido. Contudo, é apenas usado em condições especiais ricas em infravermelho. Em condições normais de luminosidade, a forma padrão de fotossíntese continua a ser a mais usada.

Os resultados da investigação foram publicados esta semana na Science.

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