Algele care sfidează legile naturii prin fotosinteza în întuneric aproape complet

Se știe că fotosinteza, procesul prin care plantele și algele transformă energia luminoasă în glucoză și oxigen, este esențială pentru susținerea vieții pe Pământ. În mod tradițional, se considera că fotosinteza necesită o cantitate semnificativă de lumină, apă, dioxid de carbon și clorofilă, substanța care captează energia solară. Cu toate acestea, o descoperire uimitoare realizată în Arctica sfidează aceste concepte fundamentale ale biologiei. O echipă internațională de cercetători a descoperit că anumite microalge din regiunile arctice pot efectua fotosinteza chiar și în condiții de lumină extrem de redusă, practic aproape în întuneric. Aceste alge pot utiliza doar o fracțiune infimă din radiația solară disponibilă în mod normal pe Pământ, demonstrând o adaptabilitate extraordinară. În cadrul expediției MOSAiC, desfășurată la latitudinea 88° nordică, cercetătorii au studiat microalgele din Oceanul Arctic, o regiune unde lumina solară este extrem de limitată, mai ales în timpul iernii polare. Deși în mod obișnuit, pentru a sprijini fotosinteza, ar fi necesare condiții mult mai luminoase, aceste alge au reușit să proceseze aproximativ 0,001% din lumina disponibilă într-o zi senină din Europa. Această cantitate este cu mult mai mică decât nivelurile de radiație solară cu care ne-am obișnuit, dar nu pare să reprezinte o problemă pentru aceste organisme, care au găsit o modalitate de a supraviețui și a se dezvolta chiar și în aceste condiții extreme. Studiul publicat în revista Nature Communications arată că aceste microalge sunt capabile să producă biomasă încă din luna martie, atunci când soarele este abia vizibil pe cer, iar procesul de fotosinteză continuă să se desfășoare până la sfârșitul lunii aprilie, cu o rată de creștere exponențială. Aceste rezultate surprinzătoare subliniază abilitatea algelor de a efectua fotosinteza chiar și în condiții de lumină extrem de slabă, ceea ce părea imposibil până recent. „Este foarte impresionant cât de eficient pot folosi algele cantități atât de mici de lumină. Acest lucru arată încă o dată cât de bine sunt adaptate organismele la mediul lor,” a declarat dr. Clara Hoppe, cercetător la Institutul Alfred Wegener și Centrul Helmholtz pentru Cercetări Polare și Marine (AWI), care a condus echipa de cercetare. Această descoperire este mult mai mult decât o simplă curiozitate științifică. Potrivit cercetătorilor, rezultatele au implicații globale, arătând capacitatea fotosintezei de a se desfășura în medii mult mai întunecate decât se credea anterior. „Chiar dacă rezultatele noastre sunt specifice Oceanului Arctic, ele arată de ce este capabilă fotosinteza. Dacă este atât de eficientă în condițiile dure din Arctica, putem presupune că și organismele din alte regiuni ale oceanelor s-au adaptat la fel de bine,” a adăugat dr. Hoppe. Această descoperire sugerează că ar putea exista suficientă lumină pentru a susține fotosinteza în zonele mai adânci ale oceanelor, unde radiația solară ajunge în cantități mult mai mici. Astfel, habitatul fotosintetic în oceanele globale ar putea fi mult mai extins decât se presupunea anterior, iar această capacitate ar putea sprijini o diversitate mai mare de organisme marine, inclusiv pești și alte specii care depind de oxigenul și energia produsă prin fotosinteză. Mai mult, studiul are și aplicații practice semnificative. Descoperirile ar putea stimula noi tehnici pentru creșterea plantelor de cultură la latitudini mari, prin extinderea sezonului lor de creștere, chiar și în condiții de lumină mai scăzută. De asemenea, ar putea fi benefică pentru cultivarea plantelor de interior, reducând necesitatea luminii artificiale pentru creșterea lor. În viitor, aceste cercetări ar putea contribui la dezvoltarea unor culturi eficiente în condiții de lumină redusă, un factor crucial pentru misiunile spațiale de lungă durată. Dacă plantele ar putea supraviețui și prospera sub luminozitate scăzută, ar putea fi posibilă cultivarea lor la bordul navelor spațiale sau în colonii pe alte planete sau luni. Astfel, cercetările despre aceste microalge arctice nu doar că ne ajută să înțelegem mai bine adaptabilitatea și rezistența vieții în condiții extreme, dar ne pot oferi și soluții inovatoare pentru provocările legate de producția de hrană și de energie în viitorul apropiat. Desigur, rămâne de văzut în ce măsură aceste principii pot fi aplicate pe scară largă, dar ceea ce este clar este că natura, în toată complexitatea ei, continuă să ne surprindă cu moduri de supraviețuire și adaptare care sfidează regulile pe care le credeam stabile.