Per le piante la luce del Sole significa vita ma la stessa luce del Sole può rivelarsi per queste forme di vita un’arma a doppio taglio. Anche se hanno bisogno della luce per eseguire la fotosintesi, una quantità di raggi solari troppo elevata o anche un’intensità troppo forte possono arrivare a danneggiare irrimediabilmente le foglie e dunque la pianta.
Proprio per questo le piante hanno sviluppato una strategia per difendersi da una quantità di raggi solari troppo alta: dissipare questa luce come calore.
Un nuovo studio, condotto da Gabriela Schlau-Cohen, professoressa di chimica al MIT, e dei suoi colleghi in collaborazione con altri istituti italiani, mostra come avviene questo delicato processo.
Tramite analisi spettroscopiche molto sensibili, i ricercatori hanno scoperto che l’energia in eccesso che ricevono dei raggi del Sole viene trasferita tramite la clorofilla verso altri pigmenti denominati carotenoidi.
In questo modo possibile rilasciare verso l’esterno l’energia acquisita tramite il Sole sotto forma di calore e ciò previene i danni indotti alle cellule della pianta dalla luce.
“Questa è la prima osservazione diretta del trasferimento di energia da clorofilla a carotenoide nel complesso di raccolta della luce delle piante verdi”, dichiara la Schlau-Cohen. “Questa è la proposta più semplice, ma nessuno era stato in grado di trovare questo percorso fotofisico fino ad ora.”
I ricercatori hanno inoltre scoperto che le condizioni ambientali possono influenzare il tasso di dissipazione dell’energia.
Questo studio e un ulteriore migliore comprensione del sistema di “fotoprotezione” naturale delle piante potrebbero essere di aiuto nello studio di nuovi metodi per massimizzare ancora di più i raccolti tanto che, come dichiara la stessa Schlau-Cohen, le stesse colture potrebbero essere aumentate del 15-20%.
Approfondimenti
- Observation of dissipative chlorophyll-to-carotenoid energy transfer in light-harvesting complex II in membrane nanodiscs | Nature Communications (IA) (DOI: 10.1038/s41467-020-15074-6)
