15 Giugno 2018
14:01

C’è un altro tipo di fotosintesi: la scoperta rivoluzionaria ci aiuterà a colonizzare Marte

Un team di ricerca internazionale ha scoperto che un microorganismo chiamato Chroococcidiopsis thermalis è in grado di assorbire la luce vicino all’infrarosso, un tipo di fotosintesi diversa basata su lunghezze d’onda più lunghe. Sulla sua base potremmo creare batteri e alghe in grado di velocizzare la terraformazione del Pianeta Rosso.
A cura di Andrea Centini

Esiste un nuovo tipo di fotosintesi clorofilliana, che oltre a rivoluzionare le conoscenze su questo affascinante processo chimico potrebbe aiutarci a scovare la vita su altri pianeti e persino ad agevolare la terraformazione di Marte. Lo ha scoperto un team di ricerca internazionale guidato da studiosi del Dipartimento di scienze della vita presso l'Imperial College di Londra, in collaborazione con l'Istituto di Biofisica – CNR di Milano, l'Università Nazionale Australiana e altri atenei.

Prima di entrare nei dettagli della nuova fotosintesi, che si basa sulla luce con una lunghezza d'onda vicino all'infrarosso e sulla clorofilla-f, è doveroso spendere due righe sulla fotosintesi standard. In parole semplici, si tratta del processo chimico grazie al quale le piante, le alghe e i cianobatteri producono il proprio nutrimento (principalmente glucosio) combinando acqua, anidride carbonica atmosferica e luce solare, grazie a un peculiare pigmento verde chiamato clorofilla-a. Questi organismi assorbono la luce in uno specifico range di lunghezze d'onda nel rosso (tra i 680 e i 700 nanometri) e riflettono la verde, la blu e la viola. Questo è il motivo per cui il verde è il colore dominante nelle piante.

Gli organismi fotosintetici, nella stragrande maggioranza dei casi non assorbono la luce a lunghezze d'onda maggiori (ancora più rossa) perché l'eccessiva energia potrebbe provocare danni ai loro delicati sistemi. Per i ricercatori si trattava di un limite rigoroso sino al 2013, quando fu scoperto un cianobatterio (Acaryochloris marina) capace di assorbire la luce a lunghezze d'onda superiori (fino a 727 nanometri) grazie a un pigmento diverso chiamato clorofilla-d.

Poco dopo è stata scoperta anche la clorifilla-f, in grado di assorbire luce a 745 nanometri, prossima all'infrarosso, tuttavia non fu considerata rilevante perché nell'organismo in cui è stata osservata contribuiva solo all'immagazzinamento di una frazione di energia rispetto agli altri pigmenti, circa il 10 percento. Non era dunque fondamentale nel processo fotosintetico. Ora però, grazie al lavoro del team di ricerca internazionale guidato dal professor Bill Rutherford, è stato dimostrato che in un cianobatterio chiamato Chroococcidiopsis thermalis, quando si trova all'ombra, è la clorofilla-f a guidare il processo fotosintetico. Il microorganismo non assorbe la luce sempre alla lunghezza d'onda massima, e questo sistema probabilmente serve a prevenire i danni della sua fotosintesi “oltre il limite del rosso”.

Si tratta di una scoperta rivoluzionaria perché potrebbe aiutare i ricercatori a sviluppare piante più resistenti dove le condizioni di luce sono molto variabili; progettare alghe e batteri che generano ossigeno in grado di velocizzare il processo di terraformazione di Marte e cercare vita aliena dove fino ad oggi si credeva non fosse possibile. Il limite del rosso era considerato una barriera praticamente invalicabile, ma ora sappiamo che esistono organismi in grado di sfruttare anche una fotosintesi diversa. I dettagli della ricerca sono stati pubblicati su Science.

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