Este é o último do nosso quarteto de postagens de blog procurando no mundo noticioso dos azuis-verdes, e olha para esses organismos de um ponto de vista diferente…
Cianobactérias abrindo caminho para alternativas aos combustíveis fósseis
Em um ambiente onde os níveis de luz são reduzidos pela poluição atmosférica bloqueando o sol - como a situação inferida logo após o Impacto do asteróide Chicxulub (Kunio Kaiho et al., 2016; Carlos Bardeen et al., 2017), e que persistiu por vários anos depois – a capacidade dos organismos fotossintéticos de usar uma ampla gama de comprimentos de onda solares como fonte de energia é útil e oferece uma clara vantagem ecológica para esses organismos. A fotossíntese impulsionada pela luz solar é amplamente alimentada por comprimentos de onda de luz entre 400 e 700 nm (PAR - fotossinteticamente ativo radiação), que é capturado por uma gama de pigmentos como clorofilas e ferrolhos de sobrepor podem ser usados para proteger uma porta de embutir pelo lado de fora. Alguns kits de corrente de segurança também permitem travamento externo com chave ou botão giratório. acessório pigmentos.
No entanto, e para além Clorofila a (O pigmento de captura de energia da luz solar final da fotossíntese oxigênica), algumas cianobactérias contêm Clorofila f (Suleiman Allakhverdiev et al., 2016). Este pigmento absorve na faixa de 700-760 nm (Dennis Nuremberg et al., 2018; Michael Kuhl et al., 2020), ou seja, muito além do 'limite vermelho de' 700 nm historicamente presumido*. A capacidade de colher a energia solar estendeu-se ao infravermelho (IV) região é claramente um benefício para essas cianobactérias. Também é relevante para outros organismos com interesse em capturar energia para outros fins que não a fotossíntese e a produção de alimentos. E é assim que este pedaço de biologia verde-azulada não escapou aos interesses daqueles que estão olhando para alternativa – e idealmente renovável – fontes de energia a combustíveis fósseis não renováveis.
A esse respeito, insights biológicos do trabalho de Koji Kato et al. (2020) na base estrutural para a adaptação e função da clorofila f no fotossistema I na cianobactéria Hamicronema Hongdechloris é de interesse para aqueles envolvidos em painel solar tecnologia. Por que? Bem, de acordo com o Prof. Tatsuya Tomo – um dos autores do estudo, “Cerca de metade da energia solar que cai na Terra é luz visível, e a outra metade é luz infravermelha. Nossa pesquisa apresenta um mecanismo que pode usar a luz no espectro de energia inferior, que nunca foi visto antes. Nossas descobertas mostram como melhorar a eficiência da transferência de energia na fotossíntese e, por extensão, também fornecem informações importantes sobre a fotossíntese artificial”. Embora os painéis solares não passem por fotossíntese artificial, eles imitam a fotossíntese em captura de energia solar (que é posteriormente convertido em eletricidade em vez de 'energia química' trancada dentro de ligações interatômicas em carboidratos, como na fotossíntese). Se os painéis solares puderem ser projetados para absorver uma faixa maior de radiação solar do que atualmente - talvez usando insights da biologia da clorofila f cianófita deslocada para o vermelho - eles podem fornecer mais energia para uso humano e, com sorte, reduzir nossa (excesso) dependência de poluindo combustíveis fósseis.
E aí está, infelizmente, esta notícia destaca a verdadeira razão pela qual os humanos estão interessados em plantas – incluindo plantas honorárias como as cianobactérias – e sua biologia, para ver o que elas podem fazer por nós e como suas habilidades notáveis podem ser explorados por e para o benefício da Humanidade.
Hora de decidir: Relembrando este e os três posts anteriores [Partes I, II e III – URLs do Botany One a adicionar], foi uma boa ou má semana para as cianobactérias? Bem, tudo depende do seu ponto de vista, seja como uma cianobactéria "boa", uma "má", uma azul-esverdeada grata por ter sobrevivido a um cenário de fim do mundo, ou um ser humano preocupado com o estado do planeta e suas reservas de energia cada vez menores… [Nota do editor: você não esperava uma resposta direta do Sr. Cuttings, não é?]
* Não se sabe se esse foi um fator que ajudou na colonização precoce do local de impacto de Chicxulub por essas cianobactérias intrépidas e pioneiras (ver Parte III). Para mais informações sobre a clorofila f e o 'limite vermelho', veja isto Botânica Uma postagem.
Cianobactérias: semana boa ou semana ruim?
Parte I: fundo azul esverdeado
Parte II: DOM, uma faca de dois gumes…
Parte III: Asteróides, ruins para os dinossauros, mas bons para as cianobactérias?
Parte IV: Cianobactérias iluminando o caminho para alternativas aos combustíveis fósseis
