Zvětšit obrázek

Struktury čtyř hlavních fotosyntetických barviv. (Kredit: Ross E. Koning )

Sluneční záření je primární zdroj energie pro většinu živých organismů na Zemi. Dá se předpokládat, že pokud by se vyvinul život na jiné planetě, která by byla dostatečně ozářená svojí hvězdou a bez jiných významných zdrojů energie, jako jsou geotermální prameny, vyvinuly by se zde pravděpodobně také fotosyntetizující organismy. Doktorand Jack O"Malley-James z University of St Andrews zkoumal, jak by mohly vypadat rostliny v systému, kde by byly dvě nebo dokonce tři hvězdy.

Zvětšit obrázek

Spektrum vyzařované Sluncem (oranžově), dopadající na list (červeně; poklesy nad 700 nm jsou způsobené absorpcí záření molekulami v atmosféře) a využívané chlorofylem (zeleně). (Kredit: Ross E. Koning )

Pozemská fotosyntéza
Vyšší rostliny na Zemi využívají hlavně dva druhy pigmentů – chlorofyly a karotenoidy. První jsou porfyrinová barviva, která mají velký kruh s hořčíkem uprostřed a dlouhým postranním řetězcem, který drží chlorofyl ukotvený v membráně (obr. 1). Karotenoidy jsou linerání molekuly, příp. s cykly na koncích, které jsou tvořeny z 8 pětiuhlíkatých isoprenoidních jednotek.

Sluneční záření má nejvyšší intenzitu právě v, pro nás, viditelné oblasti spektra (obr. 2). Fotosyntetické pigmenty se vzájemně doplňují právě tak, aby toto spektrum maximálně využily. Při fotosyntéze tedy nedochází k přímému zachycení světla pigmenty podílejícími se na vlastní fotosyntéze, ale nejdříve tzv. doprovodnými pigmenty, které si pak předávají energii dokud nedojde k jejímu vyzáření nebo předání do reakčního centra.

Mimozemská fotosyntéza

Zvětšit obrázek

samozřejmě jako černé by se takové rostliny zdály nám. Místní organismy by zřejmě viděly v jiném rozsahu spektra, takže by se jim jejich rostliny mohly zdát plné barev. (Credit: J O"Malley-James)

Pokud by se tedy vyvinul život na jiné planetě a byl závislý na záření své hvězdy, patrně by se přizpůsobil spektru tohoto záření.
Více než 25 hvězd podobných Slunci a 50 % červených trpaslíků se nalézá v multihvězdných seskupeních. Jack O"Malley-James se proto zabýval jednotlivými možnostmi, kdy planeta obíhá buď okolo dvou hvězd nebo kolem jedné hvězdy, u které se v blízkosti nalézá další. Život by se pak musel přizpůsobit různým zdrojům světla.
Rostliny u červených trpaslíků by se nám proto mohly jevit jako černé, neboť by absorbovaly úplné spektrum. Dále by mohly být schopné využívat infračervené nebo ultrafialové záření.

Závěry této studie se mohou zdát logické - proč by rostlina nevyužívala celé dostupné spektrum? Ale to nedělají ani naše rostliny, proto se nám jeví jako zelené. Přestože se jednotlivé pigmenty doplňují, cirka mezi 500 a 600 nm absorbují minimálně a něco podobného by se mohlo stát i v případě jiného dostupného spektra.

Prameny:  Royal Astronomical Society (RAS) (2011, April 19). Could black trees blossom in a world with two suns?. ScienceDaily. April 21, 2011, http://www.sciencedaily.com¬ /releases/2011/04/110418201811.htm