Ученые обнаружили цианобактерию, которая в процессе фотосинтеза вырабатывает кислород при низкой освещенности и в экстремальных условиях. Исследование улучшит знания о фотосинтезе и поможет людям колонизировать Марс.

Цианобактерии, или синезеленые водоросли – бактерии, которые участвуют в главном природном процессе на Земле – фотосинтезе. Они поглощают солнечный свет и выделяют кислород. До сих пор считалось, что цианобактерии могут принимать волны света только с высокой энергией, то есть существовать при ярком освещении.

Исследование, опубликованное 15 июня, показывает, что по крайней мере один вид цианобактерий − Chroococcidiopsis thermalis может поглощать менее энергичные волны света. Данный вид цианобактерий способен выживать в суровых условиях окружающей среды, при высокой и низкой температуре, при минимальной освещенности глубокого подводного мира и горных пород.

Изучая физический механизм, при котором эти бактерии поглощают свет, ученые смогут больше узнать о том, как работает фотосинтез. Исследование дает возможность в будущем использовать подобные организмы для получения кислорода на Марсе.

Бактерия Chroococcidiopsis может жить под камнями и в скалах, там, где скапливается влага. Пока бактерия растет, свет и тепло проникают сквозь структуру камней (трещины, неровности), запуская процесс фотосинтеза.

Фотосинтез происходит при участии особых пигментов – хлорофиллов. Именно они окрашивают листья в зеленый цвет. Разные виды хлорофилла поглощают разные виды света. Солнечный спектр состоит из лучей различной интенсивности: лучей высокой энергии, или ультрафиолетовой части, лучей с энергией средней интенсивности − видимый свет и невидимых лучей невысокой энергии, или инфракрасной части спектра.

Ранее считалось, что инфракрасное излучение не используется организмами при фотосинтезе. Но еще в 2010 году ученым удалось обнаружить хлорофилл типа F, чей спектр поглощения сильно смещен в красную область, то есть он способен поглощать инфракрасное излучение.

До этого уже было известно, что некоторые фотосинтезирующие организмы могут использовать инфракрасное излучение, но они не вырабатывают при этом кислород. Исследование показывает, что пигмент типа хлорофилл F действительно участвует в преобразовании энергии и выделении кислорода.

По словам авторов исследования, цианобактерия Chroococcidiopsis thermalis может наполнить атмосферу Марса кислородом.  А хлорофилл Fпоможет найти жизнь за пределами Земли благодаря флуоресценции – «подписи» пигментов. Полученные знания увеличивают область поиска внеземных организмов и подсказывают ученым, что именно нужно искать.

Источник: Наука и техника