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

AI vyřešila stovky matematických problémů, tvrdí OpenAI. Vědci protestují

Společnost OpenAI zaměřená na výzkum a vývoj umělé inteligence (AI) zveřejnila rozsáhlou sbírku matematických výpočtů, které vytvořil její nový interní model. Podle deníku The New York Times (NYT) výsledky na jednu stranu odhalují, čeho jsou nejpokročilejší modely AI schopny, ale vyvolávají i otázku, do jaké míry se výsledky opírají o práci skutečných matematiků. Překotný vývoj AI také vyvolává obavy, že firmy technologii vyvíjejí rychleji, než se změně dokáže přizpůsobit akademické prostředí.
před 9 hhodinami

Rakovina dutiny ústní zabije ročně stovky Čechů. Člověk ji může odhalit sám, radí stomatolog

Stovky lidí ročně zbytečně zemřou na rakovinu dutiny ústní, hlavně proto, že se s touto diagnózou dostanou k lékaři pozdě. Ve skutečnosti mohou ale hodně udělat sami, tento nádor se dá totiž odhalit i pomocí samovyšetření. Včasný záchyt je pro toto zhoubné onemocnění klíčový, říká v rozhovoru pro ČT24 přednosta Stomatologické kliniky FN Plzeň Lukáš Hauer.
před 10 hhodinami

Větrné elektrárny mohou ochlazovat mořskou hladinu, ukázal výzkum

Spočítat dopady větrných elektráren na okolí není úplně snadné – zejména na moři, kde existuje spousta nejrůznějších vlivů, jejichž dopady komplikují vyhodnocení. Teď přišli s kvalifikovanými odhady experti ze Skotska.
před 13 hhodinami

Zemřela Margaret Hamiltonová, která vyvíjela programy pro NASA

Ve věku devadesáti let zemřela americká softwarová inženýrka Margaret Hamiltonová, která vedla tým, jenž vyvíjel letový software pro program Apollo amerického Národního úřadu pro letectví a vesmír (NASA). Informoval o tom její někdejší zaměstnavatel, Massachusettský technický institut (MIT).
před 14 hhodinami

Největší soukromá archeologická společnost na světě končí, stovky vědců jsou bez práce

„Archeologie jako byznys s růstovou strategií“ – takový byl záměr americké soukromé společnosti Chronicle Heritage, která zaměstnávala stovky archeologů, antropologů a paleontologů. Na začátku října přestala fungovat, možná i kvůli obavám z budoucího nedostatku financí.
před 15 hhodinami

WHO žádá informace o výskytu moru v Rusku. Podle Moskvy epidemie nehrozí

Světová zdravotnická organizace (WHO) požádala ruské úřady o informace ohledně zpráv médií, že se v sibiřském ústavu pro boj proti moru nakazil další zaměstnanec. Laborantka ústavu podle ruských médií nedávno zemřela na plicní mor, zatímco ruské úřady výskyt moru popírají a tvrdí, že mladá žena podlehla zápalu plic nezjištěného původu. Ruský úřad pro ochranu spotřebitelů Rospotrebnadzor ve středu uvedl, že obyvatelé Irkutské oblasti na Sibiři nečelí žádnému epidemickému nebezpečí.
7. 10. 2026Aktualizováno7. 10. 2026‌‌

Schopnost přírody „vzpamatovat se“ značně přeceňujeme, varuje studie

Rozsáhlá analýza britských výzkumníků popsala, jakými způsoby rozmanitost přírody chrání člověka. A ukázala, jak složité je pro poškozené ekosystémy, jež lidem pomáhají k přežití, vrátit se k plné funkčnosti poté, co jsou nějak poškozené.
7. 10. 2026‌‌

Snovačka a skákavka. Na jižní Moravě objevili dva v Česku dosud neznámé druhy pavouků

Přírodovědci z Masarykovy univerzity objevili skákavku Attulus inexpectus na slanisku Trkmane-Rybníčky u Rakvic a vzácnou snovačku Crustulina sticta na Kosteliskách u Dubňan.
7. 10. 2026‌‌

Evropský pohled

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