Kurioza naukowe / Scientific curiosities ISSN 1176-7545 No 1080

 

 

 

 

Jedno zdumienie dziennie...

  zestawienia tematyczne 

.

Fotosynteza bez słońca. 

Rola słońca w fotosyntezie jest dla wszystkich tak oczywista. Wiemy że wszystko co ma związek z organizmami żywymi, łącznie z pokładami węgla, to wynik zdeponowania energii słonecznej w chemicznych związkach węgla w najszerszym tego słowa znaczeniu. Światło elektryczne, mające zupełnie nieznaczny udział w globalnej fotosyntezie, to także w olbrzymiej większości jest przekształcaniem energii słonecznej zdeponowanej w pokładach paliw organicznych w energię elektryczną. 
Dlatego zupełną niespodzianką było odkrycie bakterii fotosyntetyzujących w świetle, nazwijmy to 'geologicznym'. 
Głębokomorskie hydrotermiczne 'upusty' wulkaniczne (hydrothermal vents, wulkaniczne kominy podmorskie) wypluwają olbrzymie ilości gorącej wody. Mechanizm tego procesu podobny jest do funkcjonowania gejzerów, tylko że odbywa się na głębokości kilku kilometrów poniżej powierzchni morza.  Temperatura wody wydobywającej się z tych 'ventów' wynosi kilkaset stopni. Ze względu na olbrzymie ciśnienie, tak gorąca woda jest ciągle w stanie płynnym i jak wszystkie ciała 'rozgrzane do czerwoności' wydziela światło. 
W otoczeniu tych 'upustów' czy kominów wulkanicznych powstaje zupełnie niezwykła nisza ekologiczna z nadspodziewaną liczbą organizmów żywych należących do różnych grup systematycznych. Formuje się nowy łańcuch pokarmowy bazujący na chemosyntezie w oparciu o siarczki i siarkowodór. Okazuje się jednak, że światło emitowane przez 'podgrzaną do czerwoności' wodę także wykorzystywane jest przez organizmy w procesie fotosyntezy w absolutnie bezsłonecznych warunkach. Woda o temperaturze 400 oC emituje głównie promieniowanie podczerwone, ale pewna część energii świetlnej znajduje się w zakresie światła widzialnego, możliwego do wykorzystania w procesie fotosyntezy. W tych warunkach żyją organizmy należące do zielonych bakterii siarkowych prowadzące fotosyntezę z wykorzystaniem tej minimalnej ilości światła generowanego pod wodą. 
Ponieważ niektórzy sądzą, że życie powstało nie w 'oceanicznej zupie', ale właśnie w otoczeniu kominów wulkanicznych, kusząca wydawała się hipoteza, że i fotosynteza rozpoczęła się poza zasięgiem słońca. Szczegółowsze badania DNA wskazują jednak, że głębokomorskie bakterie zielone pochodzą od bakterii siarkowych żyjących w zbiornikach na powierzchni ziemi. Wygląda na to, GSB1 - jak wstępnie nazwano te bakterie, są potomkami bakterii powierzchniowych, które zabłąkały się w głębiny i przystosowały do zupełnie 'nieziemskich warunków'. 
Kilkanaście miesięcy temu sugerowałem w notce 'Glony głębinowe', że głębokowodne ryby i inne organizmy obdarzone zdolnością bioluminescencji mogą gościć na organach świetlnych glony fotosyntetyzujące. Wyniki omówionych tu badań podnoszą prawdopodobieństwo symbiotycznej fotosyntezy w mrokach głębin morskich. Ciekawe, czy podjęte będą badania na ten temat. 

ilustracja: jeden z pacyficznych kominów podmorskich
[QZD06::070];[QEP14::065];[QNT89::068];[QNT91::021];[QEP20::047]

w sieci:10.7.2005

.

 

witrynę prowadzi
© R. Antoszewski
Titirangi, Auckland, 
Nowa Zelandia

(wybrane z publ. R. Antoszewskiego)


styczeń 2005

v.58

  Site Meter