Fotosentez, Dünya'daki yaşam için en önemli kimyasal reaksiyonlardan biridir. Bunu kullanarak bitkiler üretir
hayatın temeli
Çoğu bitki klorofilifotosentez sürecinin bir parçası. Kırmızı ve maviyi emerken yeşil ışığı yansıtır. Bu, Güneş'ten gelen en yoğun ışığın spektrumun yeşil kısmında olmasına rağmen geçerlidir. Her şey retinal olarak bilinen bir kimyasala bağlı. Yeşili emer ve kırmızı ve maviyi yansıtır. Bitkiler klorofil yerine retinal kullansaydı çoğu bitki mor olurdu.
Bazı bakteriler bunu kullanıyor, ama ortaya çıktıklorofil güneş ışığı için daha etkilidir. Belki de erken yaşam, klorofilin nasıl kullanılacağını "anlamadan" önce, daha basit bir molekül olan retinayı kullandı.
Sorun nedir?
Fotosentez bir gezegen için idealdir.Güneşimiz gibi ışığının çoğunu görünür spektrumda yayan parlak sarı bir yıldızın yörüngesinde döner. Ancak bu tür yıldızlar galaksimizdeki ana dizi yıldızlarının %8'inden azını oluşturur. Ancak kırmızı cüceler ana dizi yıldızlarının %75'ini oluşturur.
Kırmızı cüce. Fotoğraf: NASA/Walt Feimer
Sorun şu ki, istatistiklere görePotansiyel olarak yaşanabilir gezegenlerin büyük çoğunluğu tam da bu tür yıldızların yörüngesindedir. Ve kırmızı cüceler Güneşimizden çok daha küçük ve daha soğuktur, yaydıkları ışığın çoğu kızılötesi aralıktadır. Güzel ve sıcak (evimizdeki bazı ısıtıcılar gibi), ama fotosentez için gereken desteği sağlıyor mu? Bu tam olarak bilim adamlarının bulmaya çalıştığı şeydi.
Bilim adamları ne yaptı?
Bu amaçla İtalyan bilim insanları bir simülatör oluşturdularyıldız ışığı (aşağıdaki resimde). Bu, kırmızı bir cücenin spektrumunu simüle eden bir dizi LED'dir. Cihaz genel olarak farklı yıldız türlerinin spektrumlarını gösterebiliyor. Ancak kırmızı cüceler o kadar yaygın ki ilk önce onlar üzerinde çalışıldı.
Yıldız ışığı (solda) ve aydınlatma (sağda) simülatörü. Kredi: La Rocca et al.
Daha sonra laboratuvar koşullarında bilim adamları yarattıİlk yaşanabilir dünyaya ait olabilecek tipik bir atmosfere bazı bakteriler eklendi ve simüle edilmiş yıldız ışığıyla aydınlatıldı.
Deney nasıldı?
Bilim adamları deney için kullandılarsiyanobakteriler. Onlar üzerinde cinsiyeti seçtik çünkü onlar Dünya üzerinde oksijen üretmek için fotosentezi kullanan ilk organizma türlerinden biri. Ayrıca zorlu koşullarda hayatta kalmak için özellikle iyidirler.
Güneş'in spektrumu, M sınıfı bir kırmızı cücenin spektrumuyla karşılaştırıldı.
Kredi: T. Roger/Europlanet 2024 RI
Siyanobakterilerin çoğaldığı ortaya çıktıve bir kırmızı cücenin kızılötesi radyasyonu altında büyüdü. Bu nedenle bilim adamları sorunu "karmaşıklaştırdı" ve deneyi kırmızı ve yeşil alglerle tekrarladılar. Hem başa çıktı hem de başarılı oldu!
Çiçek açan bir havuzda siyanobakteriler. Fotoğraf: tr.freepik.com
Dolayısıyla, kırmızı cüceler fotosentezin evrimini sağlayan türde ışık yaymasa da, karasal organizmalar bir kırmızı cücenin ışığı altında yaşayabilir.
Bütün bunlar ne anlama geliyor?
Araştırmanın bulguları dünya dışı yaşamı araştıran bilim insanları için harika bir haber. Belki de kırmızı cüceler o kadar umutsuz değildir.
Ancak bu konularda başka sorunlar da var“her şeyi mahveden” yıldızlar. Kırmızı cüceler, yakındaki gezegenlerin atmosferlerini sıyırabilecek güçlü işaret fişekleri yayarlar. Sonuç olarak karmaşık organizmalar için gerekli olan temel kaynakları kaybedebilirler. Yine de çalışmanın yazarları iyimserlik dolu; araştırmaları diğer gezegenlerdeki yaşam anlayışımıza ışık tutuyor.
Daha fazla oku:
Mancınık NASA uydularını gökyüzüne gönderir
Dev bir manyetik fırtına Dünya'ya yaklaşıyor
Dünya'da Güneşi Yeniden Yarat: Fizikçiler termonükleer füzyonun ana problemini nasıl çözdüler?
Kapakta:Güneş'ten 11 ışıkyılı uzaklıkta bir kırmızı cüce yıldızın etrafında dönen iki yeni keşfedilen süper Dünya'nın yer aldığı Gliese 887 sisteminin bir sanatçının izlenimi. Resim kredisi: Mark Garlick