La nuova clorofilla nell’infrarosso

La vita sulla Terra come la conosciamo noi è possibile solo grazie a un procedimento estremamente complesso e affascinante: la fotosintesi.
La fotosintesi permette di catturare l’energia solare sotto forma di radiazione e convertirla in energia chimica nella sintesi di zuccheri. Inoltre consuma CO2 e produce O2, fondamentale per la vita degli organismi aerobi, cioè che respirano.

La fotosintesi è permessa da molecole che catturano la luce: clorofille a,b,c,d, ficoeritrina, ficocianina, ecc…
Gli organismi autotrofi fotosintetici (non solo piante, ma anche cianobatteri e alghe macro- e microscopiche) si sono evoluti e specializzati per sfruttare la luce che raggiunge il loro habitat: le piante che sono in alto sfruttano la luce più energetica (a basse lunghezze d’onda), gli organismi acquatici o del sottobosco sfruttano la luce “filtrata” che gli arriva, più debole, quindi a più alte lunghezze d’onda.

I vari pigmenti specializzati permettono quindi di catturare l’intero spettro di luce, come si può apprezzare dall’immagine che rappresenta tutti gli spettri in assorbimento sovrapposti.

Finora si pensava che la luce infrarossa (lunghezza d’onda > 700 nm) non fosse utilizzata perché troppo debole, ma recenti studi hanno identificato la clorofilla f (picco a 706 nm), una clorofilla modificata per catturare la luce IR. Poter sfruttare la luce IR, che rappresenta quasi la metà della quantità di luce che raggiunge la superficie terrestre, è un grosso vantaggio perché permette ai batteri e alghe che ne dispongono di colonizzare habitat dove quasi tutta la luce è filtrata dall’acqua o da altri organismi.

Si sta studiando queste clorofille per capire il segreto di tanta efficienza, in modo da applicare queste conoscenze per costruire celle solari più efficienti e ad ampio spettro.

Evoluzione ftw.

Articolo su Science.