Fotobiología [la ciencia de la luz y la vida], 3rd Edición. Editado por Lars Olaf Bjorn. Primavera, 2015.
Como botánicos (supongo que la mayoría de los lectores de este blog lo son) somos muy conscientes, y más que la mayoría de los otros biólogos, de la importancia de la luz en la biología. La fotosíntesis impulsada por el sol no solo es la fuerza impulsora que impulsa el crecimiento de las plantas y los organismos similares a las plantas, sino que la luz, en términos de calidad y/o cantidad, también desempeña un papel importante a lo largo del ciclo de vida de las plantas con flores, por ejemplo, fotoblasto (en germinación de algunas semillas), fototropismo y fotomorfogénesis (para asegurar el crecimiento y desarrollo adecuado de la planta en desarrollo) y fotoperiodismo (durante la floración). Y también reconocemos que el exceso de luz, y no solo de las longitudes de onda del espectro visible, puede ser perjudicial para las plantas a través de la fotoinhibición y la fotooxidación. Pero como biólogos – cuya materia vegetal interactúa con todos los demás organismos del planeta – también debemos ser conscientes del papel más importante que desempeña la luz – en particular, aunque no solo, el espectro visible de la luz solar, sino también las longitudes de onda infrarrojas que dan calor, y con frecuencia Componente UV que daña el ADN: juega en la biología y la ecología de todos los seres vivos.
Y el libro es como el de Björn Fotobiología tratar de hacer precisamente eso. De hecho, uno de los objetivos del libro es señalar que las diferentes disciplinas que se ocupan de la luz y la vida tienen más en común de lo que podría parecer a primera vista, y que los mismos principios se aplican a áreas aparentemente diferentes de la fotobiología. Pero, como reconoce su editor, la fotobiología es un tema tan amplio que es imposible cubrir todos los aspectos en un solo volumen. En consecuencia, se deben hacer elecciones que reflejarán en mayor o menor medida los intereses, etc. del Editor, y qué temas son de actualidad. Afortunadamente, los intereses del editor son bastante amplios y FotobiologíaLos 29 capítulos de 's brindan una excelente descripción general de la investigación y la comprensión fotobiológica en esta etapa del 21.st siglo. Desde el punto de vista de la "oportunidad de seguir el trabajo resaltado", cada capítulo no solo tiene una lista de referencias al final de la contribución, sino que también las cita en el texto (me gusta ver esa integración!). Y, para ayudar a los lectores a encontrar sus temas favoritos, hay un índice bastante importante de 2 columnas que abarca aprox. 10.5 páginas [y sí, mis colegas de especies de plantas modelo encontrarán muchas entradas para Arabidopsis...].
Si bien uno podría estar tentado a ver la luz únicamente en términos de calidad (color, longitud de onda o cantidad), qué tan fuerte es la luz y cuánto tiempo se experimenta, el muy importante Capítulo 2: "Principios y nomenclatura para el Quantification of Light” – pronto demuestra cuán vagas son tales nociones y corrige esa visión demasiado simplista muy al principio del libro. La luz es engañosa, tanto que ese capítulo podría disuadir a todos, excepto a los más fotocuriosos, de seguir leyendo. Pero vale la pena hacer el esfuerzo de apreciar el contenido de ese capítulo y su importante mensaje. Después de todo, tal apreciación es crucial para interpretar cualquier investigación que intente desentrañar la relación entre 'luz' y vida, cuya consideración de facetas es el tema de la mayoría de los capítulos restantes.
Fotobiología abarca el espectro de interacciones luz-vida, y tiene un amplio rango temporal y ecológico. Por lo tanto, tenemos una dimensión más antigua desde un capítulo que trata sobre el papel de los rayos ultravioleta en el origen de la vida en la Tierra hasta uno que representa un claro y presente, ¿y futuro? – peligro al examinar los efectos dañinos de los rayos ultravioleta en la capa de ozono (lo que posiblemente podría conducir a la eliminación de la vida en la Tierra si no se corrige...). Y ambos terrestres [Cap. 6 Luz diurna terrestre] y acuática [Cap. 7 Luz submarina] se considera que brindan una perspectiva ecológica/ecosistémica de amplia base. hay mucho en Fotobiología de naturaleza fotofitológica para satisfacer los intereses directos incluso de los biólogos de plantas más exigentes, por ejemplo, fotomorfogénesis y fotoperiodismo (también de animales), captación de luz fotosintética, evolución de la fotosíntesis, diafonía entre fotorreceptores de plantas y sintonización espectral (pigmentos) . Y las dimensiones de las plantas también aparecen en varios otros capítulos, por ejemplo, la infección provocada por la luz y el restablecimiento de la luz de los relojes circadianos, lo que subraya la relevancia entre Reinos de muchos fenómenos fotobiológicos. Los biólogos de plantas también conocerán fenómenos no vegetales como la fotobiología de la piel humana y la diversidad de la óptica del ojo (aunque de relevancia directa para los biólogos de plantas porque son humanos que tienen ojos...). En otras palabras, la visión de Björn para el libro, de proporcionar conocimientos básicos que pueden ser de utilidad para todas fotobiólogos y luego dar algunos ejemplos de especial temas – se ha realizado admirablemente. Y ha sido tan realizado durante algún tiempo dado que Fotobiología está ahora en su 3ra edición.
Algunos libros se describen como obras de amor: tengo la sensación de que Fotobiología esta en esa categoria Y el amor que Björn tiene por la fotobiología se evidencia en los 29 capítulos del libro, 14 de los cuales es autor único y otros 8 es coautor. Esto también es testimonio de la amplitud de intereses de alguien que generalmente se describe como botánico, pero cuyo conocimiento también se extiende a temas no fitológicos como la visión, la fotobiología de la piel y la bioluminiscencia. Pero Björn también es un hombre con una misión: alentar a otros a estudiar fotobiología. Y hay mucho estímulo para hacerlo en el Capítulo 28 titulado "Consejos para la enseñanza de experimentos y demostraciones", que incluye temas como la bioluminiscencia, el daño de los rayos UV a los microbios, el fitocromo y la germinación de semillas, estudios sobre el ciclo de las xantofilas de las hojas y la fotosíntesis [ en el sentido no vegetal de la palabra] de previtamina D. Fotobiología por lo tanto, no es solo una colección de reseñas y puntos de vista académicos, sino que también es un gran recurso para la enseñanza y los proyectos de los estudiantes. Y otra indicación de la pasión del editor por esta área de la investigación científica es el último capítulo del libro, y de Björn, que brinda instrucciones para la construcción de un espectrofotómetro casero con el que llevar a cabo sus propias investigaciones sobre muchos aspectos de los fenómenos fotobiológicos.
Si bien reconozco que hay límites sobre lo que se puede incluir en un tomo de este tipo, como botánico sería interesante tener contribuciones que traten con otros tipos de luz, por ejemplo, la luz de las estrellas y la 'luz de la luna' (por ejemplo, Raven y Cockell, 2006) y soles 'alienígenas', luz infrarroja de respiraderos hidrotermales (por ejemplo, Beatty et al., 2005) y luz artificial en entornos urbanos y rurales (p. ej., Bennie et al., 2015) – y sus interacciones con los seres vivos. O la consideración de las implicaciones de la fotosíntesis por parte de organismos que aparentemente pueden usar longitudes de onda más allá del rango habitual de 400-700 nm de radiación fotosintéticamente activa (PAR), por ejemplo, cianobacterias estromatolitas que contienen clorofila f (Chen et al., 2010), y las perspectivas de ingeniería de plantas de cultivo para aumentar los rendimientos en nuestros tiempos conscientes de la seguridad alimentaria (Chen y Blankenship, 2011). Quizás temas para los 4th edición de Fotobiología..?
Resumen
Fotobiología es una gran publicación y me ha abierto los ojos a una fotobiología más amplia más allá de mis estudios bastante limitados centrados en las plantas. Fotobiología es/fue también un tomo apropiado y oportuno para 2015, el Año Internacional de la Luz [http://www.light2015.org/Home.html].
Referencias
Beatty JT, Overmann J, Lince MT, Manske AK, Lang AS, Blankenship RE, Van Dover CL, Martinson TA y Plumley FG (2005) Un anaerobio bacteriano obligado fotosintético de un respiradero hidrotermal de aguas profundas. PNAS 102: 9306-9310.
Bennie J, Davies TW, Cruse D, Inger R y Gaston KJ (2015) Efectos en cascada de la luz artificial en la noche: control de herbívoros mediado por recursos en un ecosistema de pastizales. Phil Trans. R. Soc. segundo 370: 20140131. http://dx.doi.org/10.1098/rstb.2014.0131
Chen M y Blankenship RE (2011) Expansión del espectro solar utilizado por la fotosíntesis. Trends in Plant Science 16: 427-431.
Chen M, Schliep M, Willows RD, Cai ZL, Neilan BA y Scheer H (2010) Una clorofila desplazada hacia el rojo. Ciencias: 329: 1318-1319.
Raven JA y Cockell CS (2006) Influencia en la fotosíntesis de la luz de las estrellas, la luz de la luna, la luz de los planetas y la contaminación lumínica (reflejos sobre la radiación fotosintéticamente activa en el universo). Astrobiología 6 (4): 668-675.
