光合成は、地球上の生命にとって最も重要な化学反応の 1 つです。それを利用して植物は
生活の基本
ほとんどの植物はクロロフィルを次のように利用します。光合成プロセスの一部。緑の光を反射し、赤と青を吸収します。これは、太陽からの最も強い光がスペクトルの緑色の部分にあるという事実にもかかわらずです。すべてはレチナールとして知られる化学物質によるものです。緑を吸収し、赤と青を反射します。植物がクロロフィルの代わりにレチナールを使用した場合、ほとんどの植物は紫色になるでしょう。
一部のバクテリアはそれを使用しますが、判明しましたそのクロロフィルは日光に対してより効果的です。おそらく、初期の生命は、クロロフィルの使用方法を「理解する」前に、より単純な分子であるレチナールを使用していました.
何が問題ですか？
光合成は地球にとって理想的です。太陽のような明るい黄色の星を周回しています。太陽はその光のほとんどを可視スペクトルで放射します。しかし、そのような星が私たちの銀河の主系列星に占める割合は 8% 未満です。しかし、赤色矮星は主系列星の75%を占めています。
赤色矮星。写真: NASA/ウォルト・フェイマー
問題は、統計によると、潜在的に居住可能な惑星の大部分は、まさにそのような星を周回しています。そして、赤色矮星は太陽よりもはるかに小さく、温度が低いため、放出される光のほとんどは赤外線の範囲にあります。とても暖かくて（家のヒーターのように）、光合成に必要な促進効果があるのでしょうか？これはまさに科学者たちが発見しようとしたことです。
科学者たちは何をしましたか？
この目的のために、イタリアの科学者はシミュレーターを作成しましたスターライト（下の写真）。これは、赤色矮星のスペクトルをシミュレートする LED の配列です。一般に、この装置はさまざまな種類の星のスペクトルを表示できます。しかし、赤色矮星は非常に一般的であるため、赤色矮星が最初に研究されました。
スターライト (左) とイルミネーション (右) のシミュレーター。クレジット: La Rocca et al.
その後、科学者たちは実験室環境で、初期の居住可能な世界に典型的であったかもしれない雰囲気に、いくつかのバクテリアが追加され、シミュレートされた星の光で照らされました。
実験はどうでしたか？
実験に科学者が使用したのは、シアノバクテリア。私たちが彼らに性別を選んだのは、彼らが光合成を利用して酸素を生成する地球上で最初の種類の生物の1つであるためです。また、過酷な条件で生き残るのにも特に適しています。
太陽のスペクトルと M クラス赤色矮星のスペクトルの比較。
クレジット: T. Roger/Europlanet 2024 RI
シアノバクテリアが繁殖していることが判明赤色矮星の赤外線を受けて成長しました。したがって、科学者たちは問題を「複雑化」し、赤藻と緑藻を使って実験を繰り返しました。どちらも対処して成功しました！
咲く池のシアノ バクテリア。写真：en.freepik.com
したがって、赤色矮星は光合成の進化を引き起こした種類の光を発しませんが、陸上生物は赤色矮星の光の下で生きられる可能性があります。
これはどういう意味ですか？
この研究結果は、地球外生命体を探している科学者にとって朗報だ。おそらく赤色矮星はそれほど絶望的ではないでしょう。
ただし、これらには別の問題もあります「すべてを台無しにする」スターたち。赤色矮星は強力なフレアを放出し、近くの惑星の大気を奪うことができます。その結果、複雑な生物に必要な基本的な資源が失われる可能性があります。それにもかかわらず、この研究の著者らは楽観主義に満ちており、彼らの研究は他の惑星の生命についての私たちの理解を明らかにしています。
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表紙には：グリーゼ 887 系のアーティストの印象。太陽から 11 光年離れた赤色矮星の周りを周回する 2 つの新たに発見されたスーパーアース。画像提供者: Mark Garlick