Cianobacterias: ¿buena semana o mala semana? Parte IV

Este es el último de nuestro cuarteto de publicaciones de blog que buscan en el mundo de interés periodístico de los azul-verdes, y mira esos organismos desde un punto de vista diferente...

Las cianobacterias iluminan el camino para las alternativas de combustibles fósiles

En un entorno donde los niveles de luz se reducen por la contaminación atmosférica que bloquea el sol, como la situación inferida inmediatamente después de la Impacto del asteroide Chicxulub (Kunio Kaiho et al., 2016; Carlos Bardeen et al., 2017), y que persistió durante varios años a partir de entonces: la capacidad de los organismos fotosintéticos para utilizar una gama tan amplia de longitudes de onda solares como fuente de energía es útil y ofrece una clara ventaja ecológica a dichos organismos. La fotosíntesis impulsada por la luz solar es impulsada en gran medida por longitudes de onda de luz entre 400 y 700 nm (PAR - fotosintéticamente activo radiación), que es capturado por una gama de pigmentos como clorofilas y accesorio pigmentos.

Sin embargo, y además de Clorofila a (la último pigmento captador de energía de la luz solar de la fotosíntesis oxigénica), algunas cianobacterias contienen clorofila f (Süleyman Allakhverdiev et al, 2016). Este pigmento se absorbe en el rango de 700 a 760 nm (Dennis Nuremberg et al., 2018; Michael Kuhl et al., 2020), es decir, mucho más allá del "límite rojo" históricamente supuesto de 700 nm*. La capacidad de recolectar la energía solar se extendió a la infra-roja (IR) región es claramente beneficioso para esas cianobacterias. También es relevante para otros organismos con intereses en la captura de energía para fines distintos a la fotosíntesis y la producción de alimentos. Y es así que este pedacito de biología azul-verde no ha escapado a los intereses de quienes están mirando alternativa – e idealmente renovable – fuentes de energía a combustibles fósiles no renovables.

En ese sentido, las percepciones biológicas del trabajo de kato koji et al. (2020) en la base estructural para la adaptación y función de la clorofila f en el fotosistema I en la cianobacteria halomicronema hongdecloris es de interés a los que se dedican panel solar tecnología. ¿Por qué? Bueno, según el Prof. Tatsuya Tomo, uno de los autores del estudio, “Aproximadamente la mitad de la energía solar que cae sobre la tierra es luz visible y la otra mitad es luz infrarroja. Nuestra investigación presenta un mecanismo que puede usar luz en el espectro de energía más bajo, que nunca antes se había visto. Nuestros hallazgos muestran cómo mejorar la eficiencia de la transferencia de energía en la fotosíntesis y, por extensión, también brindan información importante sobre la fotosíntesis artificial”. Aunque los paneles solares no se someten a fotosíntesis artificial, imitan la fotosíntesis en capturando la energía de la luz solar (que posteriormente es convertido en electricidad más bien que 'energía química' encerrada dentro de enlaces interatómicos en carbohidratos, como en la fotosíntesis). Si los paneles solares pueden diseñarse para absorber un mayor rango de radiación solar que en la actualidad, tal vez utilizando conocimientos de la biología de la clorofila f de cianofitas desplazadas hacia el rojo, pueden proporcionar más energía para uso humano y, con suerte, reducir nuestra (excesiva) dependencia de contaminador combustibles fósiles.

Y ahí lo tenemos, con bastante tristeza, esta noticia subraya la verdadera razón por la que los humanos están interesados en las plantas, incluidas las plantas honorarias como las cianobacterias, y su biología, para ver qué pueden hacer por nosotros y cómo pueden ser sus notables habilidades. explotados por y en beneficio de la Humanidad.

Hora de decidir: Tras revisar esta y las tres publicaciones anteriores [Partes I, II y III – URLs de Botany One para añadir], ¿ha sido una buena o mala semana para las cianobacterias? Bueno, todo depende de tu punto de vista: si eres una cianofita "buena", una "mala", una verdeazulada agradecida de haber sobrevivido a un escenario de fin del mundo, o una persona preocupada por el estado del planeta y sus menguantes reservas de energía… [Ed. – No esperabas una respuesta directa del Sr. Cuttings, ¿verdad?]

* No se sabe si eso fue un factor que ayudó a la colonización temprana del sitio de impacto de Chicxulub por esas intrépidas cianobacterias pioneras (ver la Parte III). Para obtener más información sobre la clorofila f y el 'límite rojo', vea esto Botánica Una publicación.