řasy | Svět2000

Řasa přežívá díky červenému světlu pomocí fotosyntetické antény

13. 3. 2026 Iveta Mauci 0 komentářů 2 min read 78 Zobrazení červené světlo, chlorofyl, fotosyntéza, řasy, rostliny

Sladkovodní řasa Trachydiscus minutus má unikátní strukturu chlorofylu pro zachycení dalekého červeného světla — ***Foto: Tato jednobuněčná řasa sklízí daleké červené světlo organizováním molekul chlorofylu do velkých kooperativních shluků ve své fotosyntetické anténě.***

Roste v temných kalných vodách v hlubokých lesích. Aby přežila, potřebuje světlo. Jakým způsobem se jí to daří v tak obtížných oblastech, když jí obklopují tak nehostinné podmínky?

Některé organismy žijící v oblastech s obtížnou fotosyntézou si vybudovali jedinečné strategie. Tahle sladkovodní řasa přežívá jen díky tomu, že zachycuje daleké červené světlo. A pomohla si vlastním způsobem. Zdroj energie získává tím, že se běžný chlorofyl naučila uspořádávat mimořádným způsobem.

Červené světlo, které je důležité pro fotosyntézu mnoha organismů, leží při těchto podmínkách za hranicí optimálního rozsahu. Rostliny a řasy přesto stále provádějí fotosyntézu a vytvářejí „něco“ téměř z „ničeho“. Ve stinných lesích a kalných vodách, totiž toto světlo dominuje.

Chlorofyl a je pigment, který sám o sobě nedokáže absorbovat daleké červené světlo. Jak tedy tyto organismy dokáží fotosyntézu?

Organismus produkuje specializovanou fotosyntetickou anténu zvanou červeně posunutý violaxanthin-chlorofylový protein (rVCP), který absorbuje daleké červené světlo, přestože obsahuje pouze chlorofyl a.

Vědci zjistili, že protein tvoří dosud nepopsanou architekturu: tetramer složený ze dvou různých heterodimerů. Toto unikátní uspořádání přibližuje molekuly chlorofylu a k sobě, což jim umožňuje tvořit neobvykle velké pigmentové shluky.

Analýza ukázala, že tři shluky chlorofylu v každém heterodimeru hrají hlavní roli v absorpci dalekého červeného světla. Důležité je, že tato absorpce vzniká čistě delokalizací energie napříč více molekulami chlorofylu, nezávisle na efektech přenosu náboje, o kterých se předpokládá, že řídí podobné systémy s červeným posunem.“

Tato zjištění odhalují zásadně odlišný mechanismus ladění barvy absorbovaného světla, v němž proteinová struktura přesně řídí interakce mezi identickými molekulami chlorofylu, aniž by chemicky modifikovala pigment. To vysvětluje odolnost těchto organismů v náročných podmínkách.

Tento objev má i praktické důsledky. Některé eustigmatofyty jsou známé svou schopností ukládat oleje, což z nich činí slibné kandidáty pro udržitelnou produkci bioenergie. Využití organismů, které dokáží efektivně fotosyntetizovat v dalekém červeném světle, by mohlo umožnit produkci ropy v konvenčně nevhodných prostředích.

Zdroj: Metropolitní univerzita v Ósace; https://www.omu.ac.jp/en/info/research-news/entry-105480.html; Vědeckou studii vedla Ritsuko Fujii, hlavní autorka a docentka na Postgraduální škole vědy a výzkumného centra pro umělou fotosyntézu na ckou studiiMetropolitní univerzitě v Ósace.

Družice NASA PACE ukázala data o oceánu, atmosféře a klimatu

14. 4. 2024 Iveta Mauci, šéfredaktorka a licencovaná autorka vědeckých zpráv NASA, ESO, ESA, AAAS a EurekAlert 0 komentářů 2 min read 361 Zobrazení atmosféra, družice, hyperspektrální, NASA, oceán, PACE, řasy, Země

Vesmír Země

NASA nyní ukázala vědecká data ze své nejnovější družice pro pozorování Země, která poskytují unikátní měření zdraví oceánů, první svého druhu, kvality ovzduší a účinků měnícího se klimatu.

Družice NASA PACE detekuje světlo v hyperspektrálním rozsahu, to poskytuje vědcům nové informace k rozlišení komunit fytoplanktonu, což je jedinečná schopnost nejnovějšího satelitu NASA pro pozorování Země. Tento první snímek uvolněný z OCI identifikuje dvě různá společenství těchto mikroskopických mořských organismů v oceánu u pobřeží Jižní Afriky 28. února 2024.

Just in – data from our newest Earth-observing satellite, PACE!

With PACE data, scientists can study microscopic life in the ocean and particles in the air, allowing us to monitor ocean health, air pollution, and impacts of climate change. More: https://t.co/qq4OBYhxYC pic.twitter.com/Dvb5E7IpGo
— NASA Earth (@NASAEarth) April 11, 2024

Přístroje na družici PACE (zkratka pro Plankton, Aerosol, Cloud and Ocean Ecosystem) nahlíží dolů do oceánu a sbírá data o barvách světla odrážejícího se od něj, což ukazuje, kde se daří různým typům fytoplanktonu. Ocean Color Instrument na PACE bude schopen pozorovat více než 100 různých vlnových délek a je první vědeckou družicí, která tak činí denně v celosvětovém měřítku. Tento „hyperspektrální“ přístroj umožní poprvé z vesmíru identifikovat fytoplankton podle svého druhu.

Družice Plankton, Aerosol, Cloud, Ocean Ecosystem (PACE) byla vypuštěna 8. února a byla podrobena několikatýdennímu testování kosmické lodi a přístrojů na oběžné dráze, aby bylo zajištěno správné fungování a kvalita dat. Mise shromažďuje data, ke kterým má přístup i veřejnost a na které se můžete podívat zde: PACE OCEAN.

Údaje PACE umožní výzkumníkům studovat mikroskopický život v oceánu a částice ve vzduchu, čímž posílí porozumění problémům, jako je zdraví rybolovu, škodlivé výkvěty řas, znečištění ovzduší a kouř z lesních požárů. S PACE mohou vědci také zkoumat, jak se oceán a atmosféra vzájemně ovlivňují a jak jsou ovlivněny měnícím se klimatem.

„Tyto úžasné snímky podporují závazek NASA chránit naši domovskou planetu,“ řekl administrátor NASA Bill Nelson. „Pozorování PACE nám umožní lépe porozumět tomu, jak naše oceány a vodní cesty a drobné organismy, které je nazývají domovem, ovlivňují Zemi. Od pobřežních komunit po rybolov, NASA shromažďuje kritická klimatická data pro všechny lidi.

Veřejné zdroje: NASA, NASA PACE

Fytoplanktonové řasy tvořící bohatý život pod antarktickým ledem

19. 1. 2024 Iveta Mauci 1 komentář 3 min read 462 Zobrazení antarktický led, Antarktida, chlorofyl, Fotosyntetické řasy, Fytoplankton, mikrořasy, řasy

TOP 10 Věda

Antarktida je považována za jeden z nejtvrdších nepřátelských ekosystémů na planetě. Je také jedním z nejméně prozkoumaných míst. Mnoho z nás vidí tuto pevninu jako obrovskou zasněženou pustinu, kterou obývají pouze tučňáci a tuleni, ale pod jeho zamrzlým povrchem vědci objevují rozsáhlé sítě složitých živých forem, které nikde jinde na zeměkouli nepozorujeme a nepozorujeme, píše sciencetimes.com.

Antarktický led se dělí na dva typy: suchozemské ledovce a mořský led. Když nejvyšší hladiny jižního oceánu zamrznou, tvoří se mořský led. Arktický led je sezónní a většina mořského ledu v létě taje. Jakmile led roztaje, objeví se v těchto oblastech kolonie fotosyntetických řas. Dříve se však mělo za to, že zhutněný mořský led před tímto sezónním posunem zabraňoval jakémukoli světlu, aby se dostalo do vrstvy pod ním. Nová studie však odhaluje, že roje fotosyntetických řas známých jako fytoplankton se mohou vyvinout a dokonce přežít, než led roztaje.

Fotosyntetické řasy prosperující pod nimi Fytoplankton, někdy označovaný jako mikrořasy, jsou řasy, které mají stejně jako suchozemské rostliny chlorofyl, a proto potřebují sluneční světlo, aby přežily a prospívaly. Většina fytoplanktonu se vznáší a plave v horních vrstvách oceánu, kam proniká sluneční světlo. Anorganické živiny, jako jsou dusičnany, fosfáty a síra, jsou také vyžadovány fytoplanktonem, který přeměňuje na proteiny, lipidy a sacharidy, jak uvádí Národní úřad pro oceány a atmosféru

F(NOAA).

Fytoplankton je základem většiny vodních potravních řetězců a podporuje růst těchto dalších sofistikovaných forem života. Vědci z Brownovy univerzity a university v Aucklandu, objevili důkazy o širokých pásech těchto fotosyntetických forem života přežívajících pod zmrzlým povrchem pomocí dat získaných prostřednictvím družic NASA pro sledování Země a vodních plováků použitých na místě.

Nalezení těchto květů zpochybňuje představu, že oblasti pod mořským ledem jsou bez života, a vyvolává inovativní výzkumné otázky týkající se potravních sítí, které mohou existovat pod ledem v Antarktidě, podle Christophera Horvata, který řídil studii publikovanou ve vědeckém časopise. Hranice v námořní vědě. Vědci se domnívají, že by mohla zabírat 5 milionů čtverečních mil podmořské oblasti jižního oceánu. Ledové příkrovy v jižním oceánu se skládají z odlišných plátů baleného ledu. Malé skvrny otevřené vody někde mezi těmito listy umožňují průchod světla, což umožňuje fotosyntézu.

Mrazivé krajiny a tajný ráj, podle Huwa Griffithse, námořního biogeografa z Britské antarktické služby, je mořský led obecně jen tři až deset stop tlustý, což umožňuje, aby nějaké světlo proniklo do vodních systémů pod ním. Nicméně život byl objeven na místech, která nikdy předtím neviděla denní sluneční svit. Podle Griffithovy studie je mnoho ledovců tak hlubokých, že ohledně mořského dna pod nimi není žádný optimismus.

Většina ledových šelfů se skládá z druhé formy antarktického ledu, suchozemského ledu. Vyskytují se, když jsou masivní desky ledu vytlačeny ze země a na hladinu oceánu. Kromě mořského ledu mohou být takové desky hluboké stovky stop. Griffiths a jeho výzkumný tým našli v roce 2021 mořské živé bytosti na mořském dně skály 900 m blízko země antarktického ledového šelfu.

Mrazivá krajina Antarktidy při pohybu do vnitrozemí, skrývá tajný ráj tisíců subglaciálních řek a jezer překypujících životem. Jezero Whillans, třetí největší jezero kontinentu, které leží zhruba 800 metrů pod západním antarktickým ledovým příkrovem, bylo v roce 2014 objeveno jako domov přibližně 4 000 různých mikrobiálních druhů.

Dohromady tyto objevy ukazují, jak různorodý je život pod antarktickým ledem. Nedotčené ekosystémy Antarktidy jsou ohroženy, protože lidský vliv se šíří do všech částí Země. Antarktické ledovce tají v důsledku globálního oteplování rychlostí přibližně 150 miliard tun ročně, což má katastrofální důsledky pro globální hladiny moří.