Prema novoj studiji objavljenoj u časopisu “Nature Communications”, biljke mogu obavljati fotosintezu s daleko manje svjetla nego što se prije vjerovalo. Ova značajna spoznaja dolazi iz istraživanja mikroalgi u Arktičkom okeanu, koje su sprovele njemački istraživači. Njihov rad otkriva nevjerovatnu prilagodbu biljaka koje uspijevaju preživjeti na gotovo minimalnim nivoima svjetlosti.
Istraživački tim spustio je senzore za svjetlost na dubinu od 50 metara ispod površine Arktičkog okeana kako bi izmjerili koliko niske nivoe svjetlosti moraju biti prije nego što fotosinteza postane nemoguća. Rezultati su bili zadivljujući – mikroalge su uspjele vršiti fotosintezu na najnižim nivoima svjetlosti ikada zabilježenim, svega 0.04 mikromola fotona po kvadratnom metru u sekundi (m⁻²/s⁻¹).
Za poređenje, prosječna svjetlost na vedar dan u Evropi iznosi između 1.500 i 2.000 mikromola fotona m⁻²/s⁻¹, što znači da su ove mikroalge uspjele preživjeti i fotosintetizovati s do 50.000 puta manje svjetlosti nego što je uobičajeno, ističe “Live Science”.
Ova otkrića otvaraju mnoge uzbudljive mogućnosti za nauku o biljkama i poljoprivredu, posebno u područjima s manjkom sunčeve svjetlosti.
U mnogim dijelovima svijeta, poput onih udaljenih od ekvatora ili onih s dugim zimama i stalnim oblakom, biljke često ne dobijaju dovoljno svjetla za optimalni rast. U Velikoj Britaniji, na primjer, predviđa se da će 2024. biti jedna od godina s najmanje sunčanih sati u istoriji.
Zahvaljujući ovom otkriću, naučnici bi mogli razviti usjeve koji zahtijevaju manje svjetla za fotosintezu. Biotehnološki pristupi i oplemenjivanje biljaka mogu omogućiti povećanje prinosa u regijama s kratkim vegetacijskim sezonama. To bi značajno poboljšalo poljoprivrednu produktivnost čak i u južnijim područjima poput Velike Britanije.
Otkrića bi takođe mogla biti korisna za uzgoj biljaka u kontrolisanim uslovima poput staklenika, polutunela ili vertikalnih farmi, gdje se biljke uzgajaju u slojevima na policama. Ti sistemi često koriste vještačku rasvjetu koja je skupa i energetski zahtjevna.
Ako bi se biljke mogle prilagoditi da fotosintetiziraju na nižim nivoima svjetla bez ugrožavanja prinosa ili kvaliteta, to bi smanjilo potrebu za intenzivnom rasvjetom. Time bi se smanjili troškovi proizvodnje i emisije ugljika, što bi imalo značajan pozitivan uticaj na okolinu.
Jedna od najuzbudljivijih primjena ovog istraživanja odnosi se na mogućnost uzgoja biljaka u svemiru. Jedan od glavnih izazova za misije na Mjesec, Mars ili dalje jest kako osigurati hranu za posade koje bi tamo boravile. Ograničena sunčeva svjetlost u svemiru zahtijeva visoko učinkovite načine proizvodnje hrane.
Otkriće da se fotosinteza može odvijati pri minimalnim nivoima svjetla sugeriše da bi usjevi mogli biti uzgajani na drugim svjetovima ili u svemirskim brodovima uz manje energije nego što se prije smatralo. U kombinaciji s usjevima poput spanaća, salate i krompira, koji su već uzgajani u svemiru, ovo bi moglo biti ključno za dugotrajne misije, prenosi “Klik“.
