Una rivoluzione nella comprensione della fotosintesi clorofilliana

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La ricerca condotta da un team dell’Imperial College di Londra, rinforzato da gruppi dell’Università Nazionale Australiana di Canberra, del Centro nazionale della ricerca scientifica di Parigi e del CNR di Milano, rappresenta uno di quei punti di svolta epocali che si pongono come pietre miliari della storia della ricerca scientifica.
Se vi dico che è stato scoperto un nuovo tipo di fotosintesi clorofilliana, basato sulla clorofilla f, invece che sulla a o sulla b, e non siete appassionati dell’argomento piante forse il primo pensiero che vi viene in mente non è “rivoluzione” ma “ok interessante, ma con ciò?”, vediamo se in poche righe riesco a farvi capire perché è una rivoluzione della comprensione di questo fondamentale processo.
Sto dando per scontato che tutti sappiate a grandi linee cosa sia la fotosintesi clorofilliana ed anche che è senza dubbio il processo biochimico più importante che esiste sulla Terra, se non altro avrete visto qualche film del genere catastrofico in cui vi hanno detto che senza luce del Sole e dunque senza fotosintesi clorofilliana sarebbe la fine della vita sulla Terra, prima morirebbero le piante, poi gli erbivori e dunque i carnivori.





Quello che forse invece non saprete è che esistono vari tipi di clorofilla: clorofilla a, clorofilla b, clorofilla c1, clorofilla c2, clorofilla d, clorofilla f.
Non tutti i tipi di clorofilla però sono attivi nel processo della fotosintesi, cioè quello che effettivamente utilizza la luce come energia per la sintesi chimica di sostanze vitali per la pianta. Questo compito si riteneva svolto essenzialmente dalla clorofilla a (che infatti è ubiquitaria in tutto il regno vegetale, mentre per esempio la d e la f sono solo in cianobatteri e la c1 e la c2 in vari tipi di alghe) . In realtà già alcuni anni fa si era scoperto che un particolare tipo di batterio chiamato Acaryochloris utilizza la clorofilla f per la fotosintesi, ma era considerato un unicum, il processo scoperto ora è diverso da quello ed è molto più universale.
Voi direte: ok ma dove sta la rivoluzione? Basta che qualcuno la faccia sta fotosintesi … mi sono tenuto la parte più importante in fondo, la differenza tra un tipo di clorofilla e l’altra è il tipo di luce che riescono ad utilizzare, la clorofilla a utilizza luce rossa nello spettro del visibile, la clorofilla f utilizza luce infrarossa. Infatti l’articolo scientifico pubblicato su Science è intitolato Photochemistry beyond the red limit in chlorophyll f–containing photosystem, quella è la rivoluzione, quel “sotto il limite del rosso”, volete un esempio di in cosa è una rivoluzione? Nella nostra stessa comprensione delle condizioni che permetterebbero la vita su un mondo alieno, ora sappiamo che è possibile la fotosintesi anche in assenza di luce visibile che anche i poco (anzi pochissimo) energetici fotoni del lontano infrarosso possono svolgere il lavoro. Ma senza bisogno di andare nello spazio anche chi qui cerca di modificare le coltivazioni per rendere più efficiente la fotosintesi avrà da questa ricerca nuovi suggerimenti su come utilizzare un più ampio spettro di luce.
Mi resta da precisare che la fotosintesi da clorofilla f non è un’alternativa alla fotosintesi tradizionale che questi batteri “scelgono”, è più una misura di adattamento che entra in gioco quando non c’è abbastanza luce rossa da permettere la fotosintesi da clorofilla a.

Roberto Todini

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