PAR é o acrônimo for Radiação Fotossinteticamente Ativa, e refere-se à luz com comprimentos de onda de 400 - 700 nm, o chamado espectro visível, de vermelho para violeta. O PAR é fotossinteticamente ativo porque abrange a faixa de comprimentos de onda absorvidos pelos pigmentos envolvidos na fotossíntese – Clorofila a (Chl a) e vários acessório pigmentos, incluindo as clorofilas b, c e d, e carotenóides. Embora uma ampla faixa de comprimentos de onda dentro dessa banda PAR seja absorvida pela multiplicidade de pigmentos envolvidos na fotossíntese, a energia associada a essa radiação é passada para as moléculas Chl a que estão nos centros de reação dos dois fotossistemas (PS) que impulsionam a fotossíntese.

O Chl a que impulsiona a energização dos elétrons na fotossíntese também, e importante, absorve a luz por si só, no máximo a 680 nm (no PS II) e a 700 nm no PSI, ambos comprimentos de onda vermelhos visíveis. Uma vez absorvida por, ou/e transferida para, Chla esta energia luminosa é finalmente usada para facilitar a produção de ATP (Adenosina Trifosfato) e NADPH (Nicotinamida Adenina Dinucleotídeo Fosfato Hidrogênio) nas chamadas reações luminosas da fotossíntese (mais formalmente, a reações dependentes de luz). Este ATP e NADPH posteriormente participa do reações independentes de luz da fotossíntese – anteriormente denominado reações sombrias – em que o dióxido de carbono é incorporado enzimaticamente em moléculas orgânicas para o crescimento, etc. da planta.

Embora PAR seja um termo que se refere à forma de produção de oxigênio da fotossíntese realizada pelos membros do Reino Vegetal, também é relevante para a fotossíntese realizada por algas e algas marinhas (o 'antiquado' Reino Prot(oct)ista) e fotossíntese oxigenada por bactérias especializadas conhecidas como cianobactérias (anteriormente, ou ainda hoje conhecidas – por aqueles de nós de certa idade e preferência taxonômica – como 'azul verde algas') dentro do Domínio Bactérias. E essa visão da fotossíntese parecia boa, organizada e direta, é encontrada nos livros didáticos e é o que ensinamos aos nossos alunos na crença de que essa era a situação na natureza.

O aconchegante status quo foi abalado um pouco alguns anos atrás pela descoberta de uma nova clorofila – Chlorophyll f (Chl f) – isolada de cianobactérias em estromaolites na Austrália por Min Chen et al. que absorveu e usou luz além da faixa PAR, a 706 nm. No entanto, presumiu-se que Chl f era um pigmento acessório, o condutor final da energização fotossintética de elétrons nesses micróbios - e como em todos os outros organismos fotossintéticos oxigenados - era Chl a. De fato, essa visão da fotossíntese era tão arraigada quevermelho limitar' acreditava-se que existia o que restringia a energização de elétrons fotossintéticos a comprimentos de onda não superiores a 700 nm (cuja luz é vermelha). Certamente, não se estendeu ao uso de luz vermelha distante além de 700 nm que Chl f absorve.

Essa visão foi agora seriamente desafiada pelo trabalho de Dennis Nuremberg et al. usando a cianobactéria Croococcidiopsis termalis. Quando crescido sob iluminação de vermelho extremo de 750 nm, o fotossistema II do verde-azulado operou com comprimento de onda de 745 nm (somente abaixo de Chl f), e a 727 nm para fotossistema I, o que pode ser devido a Chl f (ou Chl d, mas - e importante - um Chl de absorção de comprimento de onda mais longo do que Chl a). Embora Chl f nesses complexos também agisse na capacidade de captação de luz, a observação crucial é que os comprimentos de onda do vermelho distante – além do limite vermelho da fotossíntese – foram suficientes para conduzir a fotoquímica da fotossíntese nesses organismos. Embora Chl f possa absorver em comprimentos de onda superiores a 760 nm, os autores propõem que 727 nm pode ser o 'segundo limite vermelho' para o funcionamento do fotossistema II. Essa nova forma de fotossíntese parece ser vantajosa para organismos que vivem na natureza em ambientes profundamente sombreados, onde ocorre naturalmente essa luz vermelha distante. Outros comentaristas sugerem que esta descoberta pode ser relevante para nossas buscas por formas de vida fotossintéticas extraterrestres, talvez em Marte.

A opinião do Sr. Cuttings sobre isso é muito mais próxima de casa e está relacionada a discussões recentes - e em andamento - sobre onde a vida começou na terra e hidrotérmico aberturas em particular. Embora sejam ambientes de alta temperatura e alta pressão, desprovidos de luz de superfície - derivada do sol -, fontes hidrotermais de profundidade podem ter sua própria iluminação in situ.

Essa radiação, chamada de radiação geotérmica, é de comprimento de onda longo – além do espectro visível e, portanto, PAR – e é composta por a radiação eletromagnética emitido por objetos quentes in essas regiões de alta temperatura. Talvez organismos primitivos tenham evoluído em tais lugares com moléculas que absorveram e exploraram a luz de longo comprimento de onda em uma versão inicial da fotossíntese. Alguns deles podem ter dado origem a unicelulares existentes, como Chroococcidiopsis thermalis, e outros podem ter sido os precursores de organismos que se tornaram os cloroplastos de células eucarióticas por meio da operação do Serial Teoria endossimbiótica. Posteriormente, esses pigmentos absorvedores de radiação divergiram e mudaram em resposta a ambientes visivelmente iluminados, dando origem a Chls a, b e outros pigmentos acessórios, etc….

Assim, esta emocionante (sim, trocadilho reconhecido e plenamente justificado...) pesquisa do século 21 pode ajudar a apoiar o caso de fontes hidrotermais sendo o 'berço da vida' na Terra muitos bilhões de anos atrás*. De qualquer forma, os livros didáticos precisarão ser corrigidos para acomodar essa nova forma de fotossíntese.

* A exploração dessa descoberta também pode ajudar na geração de plantas que podem usar uma proporção maior da radiação solar do que atualmente. Por exemplo, Rienk van Grondelle e Egbert Boeker argumentam que vale a pena investigar a reengenharia de plantas para explorar melhor os comprimentos de onda de 700 a 900 nm. Ou pode-se apenas tentar fazer melhor uso de pigmentos de absorção de comprimento de onda aparentemente já presente nos girassóis. Essa fotossíntese aprimorada e maior produtividade das culturas podem ajudar muito a eliminar os problemas de segurança alimentar 'de uma só vez'. Alternativamente, por que não projetar bacterioclorofilas em nossas plantas cultivadas? Essas moléculas (não se pode chamá-las de pigmentos, pois absorvem comprimentos de onda não visíveis), que pode usar irradiação até Comprimento de onda de 1050 nm, pode ser outra 'simbiose' de planta superior de micróbios ainda inexplorada..?