Fotobiologia [a ciência da luz e da vida], 3^rd edição. Editado por Lars Olaf Bjorn. Primavera, 2015.

Como botânicos (por isso presumo que a maioria dos leitores deste blog sejam) estamos perfeitamente conscientes – e mais do que a maioria dos outros biólogos – da importância da luz na biologia. A fotossíntese impulsionada pelo sol não é apenas a força motriz que impulsiona o crescimento de plantas e organismos semelhantes a plantas, mas a luz - em termos de qualidade e/ou quantidade - também desempenha papéis importantes ao longo do ciclo de vida das plantas com flores, por exemplo, fotoblastia (em germinação de algumas sementes), fototropismo e fotomorfogênese (para garantir o crescimento e desenvolvimento adequados da planta em desenvolvimento) e fotoperiodismo (durante a floração). E também reconhecemos que o excesso de luz – e não apenas dos comprimentos de onda do espectro visível – pode ser prejudicial às plantas por meio de fotoinibição e fotooxidação. Mas como biólogos – cuja matéria vegetal interage com todos os outros organismos do planeta – também precisamos estar atentos ao papel maior que a luz – particularmente, embora não apenas, o espectro visível da luz solar, mas também os comprimentos de onda infravermelhos que fornecem calor e, frequentemente, Componente UV prejudicial ao DNA – atua na biologia e na ecologia de todos os seres vivos.

E o livro é como o de Björn Fotobiologia tentar fazer exatamente isso. De fato, apontar que diferentes disciplinas que lidam com luz e vida têm mais em comum do que pode parecer à primeira vista, e que os mesmos princípios se aplicam a áreas aparentemente diferentes da fotobiologia, é um dos objetivos do livro. Mas, como seu editor reconhece, a fotobiologia é um tema tão grande que é impossível cobrir todos os aspectos em um volume. Assim, escolhas devem ser feitas, o que refletirá em maior ou menor grau os interesses, etc. do Editor, e quais tópicos são atuais. Felizmente, os interesses do Editor são bastante amplos e FotobiologiaOs 29 capítulos de fornecem uma grande visão geral da pesquisa fotobiológica e compreensão nesta fase do 21^st século. Do ponto de vista de 'oportunidade-de-acompanhar-o-trabalho-destacado', cada capítulo não só tem uma lista de referências no final da contribuição, mas também as cita no texto (eu gosto de ver essa integração!). E, para ajudar os leitores a encontrar seus tópicos favoritos, há um índice bastante substancial de 2 colunas que abrange aprox. 10.5 páginas [e sim, meus colegas de espécies de modelos de plantas encontrarão muitas entradas para Arabidopsis…].

Embora alguém possa ser tentado a ver a luz apenas em termos de qualidade – cor ou comprimento de onda, ou quantidade – quão forte é a luz e por quanto tempo ela é experimentada, o importantíssimo Capítulo 2 – “Princípios e Nomenclatura para o Quantificação da Luz” – logo demonstra como essas noções são vagas e corrige essa visão excessivamente simplista logo no início do livro. A luz é complicada, tanto que esse capítulo pode impedir todos, exceto os mais fotocuriosos, de ler mais. Mas, vale a pena fazer um esforço para apreciar o conteúdo desse capítulo e sua importante mensagem. Afinal, tal apreciação é crucial para a interpretação de quaisquer investigações que tentem desvendar a relação entre 'luz' e vida, cuja consideração de facetas é o tema da maior parte dos capítulos restantes.

Fotobiologia abrange o espectro de interações luz-vida e tem uma ampla gama temporal e ecológica. Assim, temos uma dimensão mais antiga de um capítulo que trata do papel da UV na origem da vida na Terra para uma que representa um claro e presente – e futuro? – perigo ao examinar os efeitos nocivos dos raios ultravioleta na camada de ozônio (que podem levar à eliminação da vida na Terra se não forem corrigidos…). E ambos terrestres [Ch. 6 Luz do dia terrestre] e aquático [Ch. 7 Underwater Light] ambientes são considerados para dar uma ampla perspectiva ecológica/ecossistêmica. Há muito em Fotobiologia de natureza fotofitológica para satisfazer os interesses diretos até mesmo dos biólogos de plantas mais exigentes, por exemplo, fotomorfogênese e fotoperiodismo (de animais também), colheita de luz fotossintética, evolução da fotossíntese, conversa cruzada entre fotorreceptores de plantas e ajuste espectral (pigmentos) . E as dimensões das plantas também aparecem em vários outros capítulos – por exemplo, infecção promovida pela luz e redefinição dos relógios circadianos pela luz, sublinhando a relevância entre os reinos de muitos fenômenos fotobiológicos. Os biólogos de plantas também serão apresentados a fenômenos não vegetais, como a fotobiologia da pele humana e a diversidade da ótica ocular (de relevância direta para os biólogos de plantas, porque são humanos que têm olhos…). Em outras palavras, a visão de Björn para o livro – de fornecer conhecimento básico que pode ser útil para todos os fotobiólogos e depois dando alguns exemplos de especial tópicos – tem sido admiravelmente realizado. E foi assim percebido por algum tempo dado que Fotobiologia já está em sua 3ª edição.

Alguns livros são descritos como trabalhos de amor: tenho a sensação de que Fotobiologia está nessa categoria. E o amor que Björn tem pela fotobiologia é evidenciado nos 29 capítulos do livro, 14 dos quais ele é o único autor e outros 8 em co-autoria. Isso também é uma prova da amplitude de interesses de quem geralmente é descrito como um botânico, mas cujo conhecimento também se estende a tópicos não fitológicos como visão, fotobiologia da pele e bioluminescência. Mas Björn também é um homem com a missão de encorajar outras pessoas a estudar fotobiologia. E há muito incentivo para fazê-lo no Capítulo 28, intitulado “Dicas para experimentos e demonstrações de ensino”, que inclui tópicos como bioluminescência, dano UV aos micróbios, fitocromo e germinação de sementes, estudos sobre o ciclo de xantofila das folhas e fotossíntese [ no significado não vegetal da palavra] da pré-vitamina D. Fotobiologia é, portanto, não apenas uma coleção de críticas e pontos de vista acadêmicos, mas também um ótimo recurso para o ensino e projetos de alunos. E outra indicação da paixão do Editor por esta área de investigação científica é o capítulo final do livro – e de Björn – que dá instruções para a construção de um espectrofotômetro caseiro com o qual você pode realizar suas próprias investigações em muitos aspectos dos fenômenos fotobiológicos.

Embora eu reconheça que há limites sobre o que pode ser incluído em tal volume, como botânico seria interessante ter contribuições que lidem com outros tipos de luz – por exemplo, luz das estrelas e 'luar' (por exemplo, Raven e Cockell, 2006) e sóis 'alienígenas', luz infravermelha de fontes hidrotermais (por exemplo, Beatty et al., 2005) e luz artificial em ambientes urbanos e rurais (por exemplo, Bennie et al., 2015) – e suas interações com os seres vivos. Ou a consideração das implicações da fotossíntese por organismos que aparentemente podem usar comprimentos de onda além da faixa usual de 400-700 nm de radiação fotossinteticamente ativa (PAR), por exemplo, cianobactéria estromatólito contendo clorofila f (Chen et al., 2010) e as perspectivas de engenharia de plantas para aumentar a produtividade em nossos tempos de preocupação com a segurança alimentar (Chen e Blankenship, 2011). Talvez tópicos para o 4^th edição de Fotobiologia..?

Sumário

Fotobiologia é uma ótima publicação e abriu meus olhos para a fotobiologia mais ampla além de meus estudos bastante restritos com foco em plantas. Fotobiologia é/foi também um tomo adequado – e oportuno – para 2015, o Ano Internacional da Luz [http://www.light2015.org/Home.html].

Referências

Beatty JT, Overmann J, Lince MT, Manske AK, Lang AS, Blankenship RE, Van Dover CL, Martinson TA e Plumley FG (2005) Um anaeróbio bacteriano fotossintético obrigatório de uma fonte hidrotermal do fundo do mar. PNAS 102: 9306-9310.

Bennie J, Davies TW, Cruse D, Inger R e Gaston KJ (2015) Efeitos em cascata da luz artificial à noite: controle mediado por recursos de herbívoros em um ecossistema de pastagem. Phil Trans. R. Soc. B 370: 20140131. http://dx.doi.org/10.1098/rstb.2014.0131

Chen M e Blankenship RE (2011) Expandindo o espectro solar usado pela fotossíntese. Trends in Plant Science 16: 427-431.

Chen M, Schliep M, Willows RD, Cai ZL, Neilan BA e Scheer H (2010) A red-shifted chlorophyll. Ciência 329: 1318-1319.

Raven JA e Cockell CS (2006) Influência na fotossíntese da luz das estrelas, luar, luz do planeta e poluição luminosa (reflexões sobre a radiação fotossinteticamente ativa no universo). Astrobiologia 6 (4): 668-675.