O segredo das coníferas perenes revelado

O segredo das coníferas perenes revelado
O segredo das coníferas perenes revelado
Anonim

Os biofísicos encontraram uma resposta para a questão de por que as coníferas permanecem verdes o ano todo. O motivo - no curto ciclo de fotossíntese, para o qual eles mudam no inverno, de acordo com os autores do estudo, cujos resultados são publicados na revista Nature Communications.

Cientistas da Universidade Sueca de Umeå, juntamente com colegas da Universidade Livre de Amsterdã e da Universidade Canadense de Western Ontario, decifraram o mecanismo da fotossíntese em agulhas de pinheiro e descobriram que no inverno ela ocorre de acordo com um ciclo reduzido.

No inverno, a energia luminosa é absorvida pelas moléculas de clorofila verde, mas não é utilizada em reações subsequentes do mecanismo fotossintético, uma vez que as baixas temperaturas interrompem a maioria das reações bioquímicas.

Com sol forte e baixas temperaturas, o excesso de energia luminosa pode danificar as proteínas do mecanismo fotossintético. Portanto, a maioria das árvores perdem suas folhas no inverno. Mas no pinheiro ou no abeto, o aparato fotossintético é organizado de maneira especial, por isso suas agulhas permanecem verdes durante todo o ano.

“Observamos vários pinheiros crescendo em Umeå, no norte da Suécia, por três temporadas”, disse o primeiro autor do artigo, o estudante de doutorado Pushan Bag, em um comunicado à imprensa da Universidade de Umeå, que coletou amostras de agulhas e conduziu análises durante todo o ano rodada. que poderíamos trabalhar com as agulhas "direto da rua" para que não tivessem tempo de se adaptar às altas temperaturas do laboratório antes de analisá-las, por exemplo, usando microscopia eletrônica, que usamos para visualizar a estrutura da membrana tilacóide."

Os autores descobriram que, no inverno, a estrutura da membrana tilacóide dos cloroplastos, na qual ocorrem as reações fotossintéticas dependentes da luz, é reorganizada, o que leva ao aparecimento de contato físico entre dois fotossistemas - unidades funcionais nas quais a energia luminosa é absorvida. e convertido em energia química.

Descobriu-se que em condições quentes os fotossistemas I e II estão localizados separadamente um do outro para garantir a fotossíntese eficaz, e no fotossistema de inverno II fornece energia diretamente para o fotossistema I. Assim, as agulhas de pinheiro lidam com o excesso de energia luminosa e protegem seu aparelho fotossintético sensível contra danos durante o inverno extremo do norte.

“As agulhas de pinheiro nos deram a oportunidade de estudar essa contração altamente adaptável ou mecanismo de transbordamento”, diz o autor do estudo, Alfred Holzwarth, da Universidade Livre de Amsterdã, que desenvolveu um método especial de análise de fluorescência para o projeto.

“Esta adaptação maravilhosa não só nos deixa felizes durante o Natal, mas é extremamente importante para o desenvolvimento humano”, continua o professor Stefan Jansson, da Universidade de Umeå, que liderou o estudo. “Se as coníferas não sobrevivessem no rigoroso clima de inverno, vastas áreas em o hemisfério norte pode não ter sido colonizado por humanos, já que as coníferas forneciam lenha, abrigo e outras necessidades. E hoje elas formam a base da economia da maioria dos países circumpolares."

Os autores observam que o estudo foi realizado em pinheiros, mas acreditam que um mecanismo semelhante se aplica a outros tipos de coníferas.

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