При стандартном типе фотосинтеза для поглощения света и для получения с его помощью полезных биохимических веществ и кислорода используется зеленый пигмент хлорофилл а. То, как хлорофилл а поглощает свет, означает, что для фотосинтеза может использоваться только энергия красного света.
Поскольку хлорофилл а присутствует во всех известных растениях, водорослях и цианобактериях, считалось, что энергия красного света устанавливает «красный предел» для фотосинтеза; то есть минимальное количество энергии, необходимое для выполнения сложной химии, которая производит кислород. Красный предел используется в астробиологии, чтобы судить о возможности развития сложной жизни на других планетах.
Но, оказывается, когда некоторые цианобактерии растут в условиях ближнего инфракрасного света, стандартные системы, содержащие хлорофилл а, отключаются, и в силу вступают другие системы, содержащие хлорофилл f. В нормальных условиях освещения используется стандартная схема фотосинтеза.
До сих пор считалось, что хлорофилл f просто собирает свет. Новое исследование показывает, что этот вид хлорофилла играет ключевую роль в фотосинтезе в затененных условиях, используя низкоэнергетический инфракрасный свет для выполнения сложной химии.
«Это открытие заставляет нас переосмыслить существующие представления о фотосинтезе и внести изменения в учебники», — сказал ведущий автор работы профессор Билл Резерфорд из Имперского колледжа Лондона.
Исследование опубликовано в журнале Science.