Řasy docílí fotosyntézy i v temnotě, ukázal německý výzkum

Přestože je fotosyntéza jedním z nejdůležitějších přírodních procesů na Zemi, věda ji stále ještě úplně nechápe. Nové světlo na ni vrhl výzkum, který probíhal během polární noci v Arktidě.

Fotosyntéza je základní biologický proces, díky němuž vypadá náš svět tak, jak vypadá. Zelené rostliny díky ní získávají energii, již pak předávají dál živočichům a lidem. A současně udržují uhlíkovým cyklem planetu obyvatelnou a hlavně stabilní.

Vědci už dlouho řeší, jaké jsou limity fotosyntézy. Jak moc na ni má vliv změna klimatu, při jakých podmínkách přestává fungovat a co ji může narušit. V novém výzkumu se rozhodli otestovat, jak fotosyntéza pracuje za tmy, respektive jak málo světla ještě stačí k tomu, aby mohla probíhat. Experiment provedený v Arktidě prokázal, že některé druhy rostlin potřebují slunečního světla výrazně méně, než se vědci domnívali doposud.

  • Fotosyntéza (z řeckého fós, fótos – „světlo“ a synthesis – „shrnutí“, „skládání“) je složitý biochemický proces, při kterém se mění přijatá energie světelného záření na energii chemických vazeb.
  • Využívá světelného, například slunečního, záření k tvorbě (syntéze) energeticky bohatých organických sloučenin – cukrů – z jednoduchých anorganických látek – oxidu uhličitého (CO2) a vody.
  • Fotosyntéza má zásadní význam pro život na Zemi.

Jejich pokus se týkal mořských řas, jež vědce svou přizpůsobivostí překvapily. „Bylo velmi, velmi působivé sledovat, jak efektivně dokáží řasy využívat tak nízké množství světla,“ uvedla mořská geoložka Clara Hoppeová, která pracuje v Institutu Alfreda Wegenera. Vedoucí výzkumu dodala: „Skvěle to ukazuje, jak dobře jsou organismy přizpůsobené svému prostředí.“

Využila jedinečné příležitosti, kterou jí nabídla vědecká loď Polarstern provozovaná právě Wegenerovým institutem. V září roku 2019 totiž speciálně upravené plavidlo vybavené spoustou vědeckých přístrojů zastavilo uprostřed arktického ledu a nechalo se jím po celou zimu unášet. A během arktické zimy, kdy je slunečního světla jen minimum, pak expedice sledovala, s jakou úspěšností řasy v okolí lodi fotosyntetizují.

Schéma měření fotosyntézy v Arktidě
Zdroj: Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung

Uhlík v temnotě

Ve výsledné studii, jež vyšla v odborném časopise Nature Communications, vědci popsali, že fotosyntéza v oceánu může probíhat pouze v nejsvrchnější části vody, kam ještě může dopadat sluneční světlo. Do nejspodnější části této oblasti dopadá pouze jedno procento slunečního světla z hladiny. Předchozí výzkumy ukázaly, že alespoň teoreticky může fotosyntéza probíhat i při ještě menším množství světla. Ale většina arktických řas potřebuje slunečního světla víc, než je tato hranice.

Při výzkumu reálného stavu v moři se ukázalo, že během polární noci řasy neprodukovaly vůbec žádný uhlík. To říká, že fotosyntéza neprobíhá. To vědci předpokládali a není na tom vlastně nic překvapivého. O to zajímavější byl ale výsledek toho, jak rychle rostliny zase s výrobou uhlíku, a tedy i fotosyntézou začaly. Stalo se to již v polovině března, kdy je v Arktidě stále ještě minimum světla.

Fascinující podle vědců bylo, že fotosyntetizovaly dokonce i rostliny uvězněné pod ledem. Rostly a prováděly tento chemický proces i přesto, že v místě jejich existence se naměřila jen přibližně jedna stotisícina procenta slunečního světla, které člověk za jasného dne zná z povrchu.

Podle Hoppeové se sice zkoumala jen jedna velikostí omezená oblast v Arktidě, ale výsledky jsou zřejmě značně univerzální. Naznačují, že se organismy zřejmě přizpůsobily podmínkám s nízkým osvětlením i v jiných oblastech světových oceánů. A to by mohlo znamenat přísun kyslíku a potravy pro ryby v oblastech, které byly dříve považovány za neobyvatelné.

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

Skoro tři miliony „úhořů“ na jednom místě. Vědci popsali obří mumraj u Tasmánie

Mořští biologové zdokumentovali hejno téměř tří milionů ryb, které se pravidelně objevuje u jedné podmořské hory poblíž pobřeží Tasmánie jižně od Austrálie. S pomocí kombinace několika metod dokonce dokázali spočítat, kolik tvorů ho tvoří.
před 48 mminutami

Studie odhalila skrytou souvislost mezi zpěvem ptáků, řečí a hudbou

Ptačí cvrlikání má s lidskou řečí a hudbou společného více, než by se mohlo na první pohled zdát. Studie zveřejněná v časopise Science odhalila společné akustické vzorce u stovek druhů ptáků a v lidské řeči a písních z 52 jazyků.
včera v 09:00‌‌

Vědci popsali nový druh dinosaura velikosti krocana, živil se ovocem

Vědci popsali nový druh dinosaura, který po území dnešních Spojených států kráčel před zhruba 66 miliony let. Byl velký přibližně jako krocan, neměl zuby a místo nich měl zobák uzpůsobený k rozmělňování měkké potravy. Vědci mu dali jméno Infernogallus jamesi, tedy „pekelné kuře“. Byl to však býložravec a živil se nejspíše ovocem, což podle vědců ukazuje, že jídelníček dinosaurů byl mnohem pestřejší, než se dosud předpokládalo. O studii publikované v časopise Nature Communications informovala agentura Reuters.
31. 10. 2026‌‌

Skarabové udrží trasu rovnou jako pravítko. Vědci to chtějí využít v biorobotice

Schopnost některých druhů hmyzu pohybovat se rovně ve složitém terénu fascinuje vědce už desítky let. Teď se skupina evropských expertů pokusila přenést toto poznání do praxe.
30. 10. 2026‌‌

Úspěšné vědecké granty mají skončit. Ať pokračují, vyzývá učená společnost

Rada Učené společnosti České republiky vyzvala vládu a sněmovnu, aby umožnily pokračování programu ERC CZ zaměřeného na podporu špičkového tuzemského výzkumu.
30. 10. 2026‌‌

Google podcenil rizika AI, akcie jeho domovské firmy rekordně oslabily

Akcie společnosti Alphabet, která provozuje vyhledávač Google, ztratily během jediného dne téměř půl bilionu dolarů (kolem deseti bilionů korun) hodnoty. Vyhledávání pomocí umělé inteligence, které sama zavedla, totiž firmu obírá o její tradiční zdroj příjmů z reklamy. A zisky z AI to zatím nedokázaly kompenzovat.
30. 10. 2026‌‌

Polární vír se může rozpadnout už začátkem listopadu. To se zatím nikdy nestalo

V dějinách pozorování se polární vír (někdy i polární vortex) nikdy nerozpadl před koncem listopadu. Letos se to možná stane už o tři týdny dříve, naznačují evropské meteorologické modely. To by mohlo mít zřejmě značné dopady na počasí v Evropě.
30. 10. 2026‌‌

Vědci: Za oběžnou dráhou Pluta je další „zakrslá“ planeta. Může být obrem mezi trpaslíky

Za oběžnou dráhou Pluta pravděpodobně obíhá kolem Slunce další trpasličí planeta. Ledové těleso astronomové objevili s pomocí teleskopu umístěného v Chile a označili 2026 ED138. K potvrzení toho, že jde skutečně o trpasličí planetu, jsou nicméně zapotřebí další pozorování.
30. 10. 2026‌‌

Evropský pohled

ČT24 každý den vybírá z obsahu publikovaného evropskými veřejnými médii, členy Eurovize.