Podręczniki trzeba pisać na nowo? Fotosynteza może odbywać się bez światła

Mowa o najczęściej mikroskopijnych roślinach mieszkających w zimnych wodach morskich Arktyki. Naukowcy badali je od 2019 r., a próbki zbierał m.in. niemiecki lodołamacz "Polarstern".Trafiły one następnie do badaczy alg w Hamburgu.

Celem analizy niewielkich glonów żyjących w arktycznych wodach było zbadanie klimatu i wywoływanych przez niego zależnościach ekosystemu Arktyki. Naukowcy szukali fitoplanktonu i glonów lodowych, głównych czynników fotosyntezy w centralnej Arktyce.

To od nich zależy, jak wiele dwutlenku węgla będzie pochłonięte i jak wiele tlenu oraz związków organicznych powstanie, by odżywić te jałowe tereny. Te rośliny są więc kluczowe dla życia Arktyki i je przyszłości, a fotosynteza słusznie kojarzy się z trwałością i fundamentem życia. Jest podstawą wszelkich piramid troficznych, zwłaszcza ta fotosynteza dokonywana przez mikroskopijne rośliny, także w morzu.

W badaniu opublikowanym w "Nature Communications" czytamy, że chociaż fotosynteza to może najważniejszy proces biologiczny zachodzący na świecie i że potrzeba do niego światła, to jednak nadal jego minimalny poziom podtrzymujący fotosyntezę jest nieznany.

"W oceanie fotosynteza może zachodzić tylko w najwyższej warstwie wody, gdzie dostępna jest wystarczająca ilość światła. Dlatego zasięg strefy eufotycznej jest kluczowym czynnikiem kontroli oceanicznej produkcji pierwotnej netto" - piszą naukowcy.

Tego dotyczyło badanie, które wykazało, że ta minimalna dawka światła potrzebna do powstania fotosyntezy jest mniejsza niż komukolwiek się zdawało. Mikroskopijne glony arktyczne przeprowadzają ją pod lodem, w niemal całkowitych ciemnościach.

Dowodzi tego fakt, że zaledwie kilka dni po nocy polarnej, podczas której przez wiele dni panuje całkowita ciemność, nastąpił wzrost biomasy roślinnej. To jest coś, co jest niemożliwe bez fotosyntezy. Musiała zachodzić w niemal zupełnych ciemnościach.

Dowody wykazały, że rośliny syntezowały pod lodem przykrytym grubą warstwą śniegu. Ta pokrywa dopuszczała zaledwie stutysięczną część światła przedostającego się pod wodę poza zimą i poza nocą polarną. Tyle co nic. A jednak to wystarczyło i fotosynteza zachodziła.

To nadzwyczajne odkrycie pokazuje, że rośliny są w stanie poradzić sobie nawet niemal bez światła. To także ważne informacje dla ochrony Arktyki w dobie zmian klimatycznych i topienia się lodu. Ta nowa wiedza na temat fotosyntezy udowadnia, że podobne procesy mogą zachodzić w ciemniejszych częściach oceanów na całym świecie oraz w ciemnych miejscach lądów.