La vida en otros planetas podría revelarse a través de sus desechos. Las biofirmas podrían revelar la existencia de seres similares a plantas en otros mundos. Pero, ¿cómo funcionaría la fotosíntesis bajo diferentes estrellas? Chitnavis y sus colegas modelan cómo diferentes estrellas podrían dar forma a este proceso. Sus hallazgos sugieren que, si bien las estrellas similares al Sol podrían albergar estructuras vegetales familiares, Las estrellas más frías podrían exigir adaptaciones exóticas.
El tipo de estrella influye profundamente en las posibles estrategias fotosintéticas. Las estrellas G y K, como nuestro Sol, podrían sustentar una vida vegetal diversa con sistemas pequeños y modulares de captación de luz. En cambio, las estrellas enanas M, más frías, requieren estructuras de “embudo” grandes y especializadas para captar de manera eficiente una radiación fotosintéticamente activa limitada. En el caso de las enanas M más frías, incluso estas adaptaciones producen una menor eficiencia. Estos hallazgos refinan nuestra comprensión de las posibles adaptaciones de las plantas exóticas y aportan información para la búsqueda de exoplanetas que puedan albergar vida.
Los investigadores desarrollaron un modelo matemático de sistemas fotosintéticos, simulando la captación de luz en distintos tipos de estrellas. Analizaron las estructuras de antena óptimas para captar luz, teniendo en cuenta factores como la disposición de los pigmentos, la transferencia de energía y las limitaciones termodinámicas. El modelo exploró las temperaturas estelares desde los 2300 K hasta los 5800 K, que representan estrellas enanas frías de tipo M hasta estrellas similares al Sol. Al variar el tamaño de la antena y los picos de absorción, determinaron las configuraciones más eficientes para cada entorno estelar.
Este estudio se basa en experimentos recientes que muestran que algunos organismos pueden crecer bajo la luz simulada de una enana M. Proporciona un marco teórico que explica por qué ciertas formas de vida pueden prosperar o tener dificultades en estas condiciones. Al aplicar principios termodinámicos fundamentales a la captación de luz, la investigación establece límites concretos a los procesos fotosintéticos factibles en diferentes entornos estelares.
No es sorprendente que el flujo de radiación de una estrella G pueda sustentar una abundante fotosíntesis oxigénica, dado que ya tenemos un ejemplo real de esto en la Tierra. El hecho de que esto probablemente también sea cierto para las estrellas de tipo K, más pequeñas, más frías y muy anaranjadas, es más interesante y amplía nuestros criterios de búsqueda más allá de los planetas similares a la Tierra que orbitan alrededor de estrellas similares al Sol.
Chitnavis, S., Gray, C., Rousouli, I., Gillen, E., Mullineaux, CW, Haworth, TJ y Duffy, CDP (2024). Optimización de la captación de luz fotosintética bajo las estrellas: modelos de antena simples y generales. Investigación sobre la fotosíntesis. https://doi.org/10.1007/s11120-024-01118-1 (OA)
Publicación cruzada en Bluesky, Mastodonte & Threads.
