Давно у нас не было [https://vk.com/wall-148981725_17120|природных японских исследований]! (Тут планировалась шутка про первое такое исследование в группе, но шутка оказалась несмешной)
Слишком большая жара может разрушить процесс фотосинтеза - изменение солнечного света и углекислого газа в кислород, когда от Солнца возбуждается хролофилл. Однако, при слишком ярком освещении хлорофилл может перейти в опасное "триплетное" состояние, производя активные молекулы кислорода, которые могут повредить клетки растений.
А ведь есть поверхности с мощным отражением солнечного света (и радиации...) - это снег, который до 20-30% света отражает, песок, который немного отстаёт... И вода, с ~7%, с ростом до 13% на экваторе.
Однако под водой некоторые водоросли выработали уникальный способ защиты.
Но минутка разборов и определений (чего нет на других ресурсах, которые также берут новейшие исследования и просто прогоняют их в гугл-переводчике (не, я как бы тоже, но вы не понимаете, это другое, это для самопроверки - прим. редактора)):
Пигмент - высокодисперсное (состоящий из кучи мелких частиц) порошкообразное красящее вещество, придающее свет или непрозрачность, и прочие сво...
А вот в биологии пигмент - это часть тканей организма, отдельные окрашенные вещества, также помогающие своими свойствами. В общем, по смыслу достаточно близко.
И у водорослей есть пигмент такой - Сифонеин (Siphonein). Сифонеин (C52H76O5), по-видимому, не такое давнее открытие, раз про него отдельно ничего не найти, кроме самого исследования (если искать русское название. Впрочем, на английском то же самое). А вес его был подсчитан, как минимум, в октябре 2021го. Ну и он помогает водорослям, при интенсивном свете, продолжать заниматься фотосинтезом.
- Организмы используют каротиноиды (природные пигменты, создаваемые бактериями, водорослями, грибами) для быстрого рассеивания избыточной энергии, или гашения этих триплетных состояний (хлорофилла), посредством процесса, называемого триплет-триплетным переносом энергии (TTET), - говорит Рицуко Фудзии, ведущий (главный) автор и доцент Высшей школы науки и Исследовательского центра искусственного фотосинтеза при [https://vk.com/wall-148981725_16887|Университете Осаки] (это если кратко).
Для исследования был выбран Codium fragile (Кодиум хрупкий, также называемый "пальцы мертвеца"), вид морских зелёных водорослей. Как и наземные растения, он обладает светособирающим комплексом LHCII, но также содержит редкие каротиноиды, такие как сифонеин и сифонаксантин (обнаруженный, судя по всему, теми же Японцами, но в 2021ом и изучаемый в 2022ом). Эти два пигмента позволяют водорослям использовать зелёный свет, распространённый в подводной среде, для фотосинтеза.
Исследователи использовали [https://vk.com/wall-148981725_15583|спектроскопию] (ну и [https://vk.com/wall-148981725_17145|это] ещё держите) электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) - метод, позволяющий напрямую измерять возбуждённые триплетные состояния.
ЭПР сравнил шпинат с Codium fragile. В шпинате сохраняются следы вредных триплетных состояний хлорофилла. Однако у Кодиума хрупкого эти сигналы полностью исчезли (у наземных - нет), что свидетельствует о том, что его каротиноиды успешно нейтрализуют повреждающую энергию Солнца.
У пигмента особенная молекулярная структура (в виде лесенки), ну и он сам появился не только для поглощения сине-зелёного света под водой, но и для защиты от Солнца.
#Cirno #Science #Biology@cirno_nb
Мы в VK: https://vk.com/cirno_nb