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

Globální oteplování urychluje stárnutí, ukazují výzkumy

Horko prokazatelně škodí lidskému zdraví, hlavně při vlnách veder. Dlouhodobé dopady nadměrného tepla pak urychlují komplex procesů, jimž se zjednodušeně říká stárnutí.
před 2 hhodinami

Hitler nezemřel, tvrdili Sověti. Ze záměrné lži je usvědčily zuby

Vůdce padl – hlásaly noviny celého světa po 30. dubnu, kdy si Adolf Hitler vzal život ve svém berlínském bunkru. Sotva ale lidé stačili v květnu oslavit konec války, už se objevily spekulace, že největší zločinec světa má být stále naživu. A stopy prý vedou do Jižní Ameriky, kam se měli vytratit i jiní vrcholní nacisté. Tuto dezinformaci, která přerostla v několik desetiletí trvající konspirační teorii, přitom cíleně vypustili Sověti.
včera v 11:00

Nejbohatší lidé mají zásadní vliv na změny klimatu, popsal výzkum

Deset procent nejbohatších lidí na světě přispělo od roku 1990 ke dvěma třetinám globálního oteplování. Kdyby měl svět emise jako polovina chudších, tak by se změna klimatu v podstatě nekonala, konstatovala nová studie.
včera v 08:00

Muži, ženy i děti. V Rovensku pod Troskami vyvraždili před osmdesáti lety 356 lidí

V Rovensku pod Troskami v Českém ráji se před osmdesáti lety, 10. května 1945, odehrál jeden z nejhorších válečných zločinů na severu Čech. Sovětští vojáci s partyzány a některými místními tu u školy zastřelili celkem 365 neozbrojených německých vojáků, civilistů, žen a dětí. Pravděpodobným motivem byla msta.
včera v 07:00

Archeologové našli v Plzni zbytky vojenského tábora s polní nemocnicí

Vůbec poprvé v Evropě se archeologům podařilo přesně lokalizovat a prozkoumat relikty vojenského tábora spojeného s polní nemocnicí. V plzeňském Borském parku odhalil tým Fakulty filozofické Západočeské univerzity v Plzni pozůstatky zázemí 109. evakuační nemocnice Armády Spojených států, která v roce 1945 hrála klíčovou roli při osvobození města. Mezi nálezy zaujme odznak U.S. Army Nurse Corps – symbol obětavosti amerických zdravotnic.
9. 5. 2025

Břečka, nebo budoucnost? AI obrázky v sobě mají morbidní odér, říká expert

Reklamy na plakátech, titulní stránky časopisů, ale i lidskoprávní kampaně – to všechno lze vytvořit pomocí obrazových generátorů, které nahrazují práci kreativců, grafiků či fotografů. Jejich práci ale předtím bez souhlasu vytěžily, podotýká v rozhovoru pro ČT24 reklamní fotograf Adam Bartas. Vizuální kultura se podle něj nenávratně mění, což prý přinese i inflaci tohoto syntetického obsahu.
9. 5. 2025

Trumpova administrativa zrušila program podporující neslyšící vědce

Programy podporující diverzitu ve vědě čelí odporu vlády amerického prezidenta Donalda Trumpa. Teď došlo i na ty, které pomáhaly talentovaným neslyšícím studentům.
8. 5. 2025

Odtahovaly raněné přímo z boje. Na východní frontě bojovaly i patnáctileté dívky

Obsluhovaly protiletadlová děla, zachraňovaly raněné vojáky přímo uprostřed boje, a dokonce ostřelovaly nepřítele – ženy, které za druhé světové války byly na východní frontě, se do bojů zapojily naplno. A bylo mezi nimi dokonce zhruba tisíc statečných Čechoslovaček. Do armády a přímo mezi svištící bomby a granáty některé vstupovaly dokonce už v 15 letech. A také ony musely mnohdy snášet obtěžování od sovětských vojáků. Jejich touha bojovat byla ale silnější – přesto stále zůstávají ve stínu mužů.
7. 5. 2025
Načítání...