ფოტოსინთეზი ფუნდამენტური ბიოლოგიური პროცესია, რომელმაც მნიშვნელოვნად ჩამოაყალიბა ჩვენი სამყარო და მის გარშემო არსებული ატმოსფერო. მცენარეები, რომლებიც შთანთქავენ ნახშირორჟანგს და ათავისუფლებენ ჟანგბადს, მეცნიერებისთვის ნამდვილი შთაგონების წყარო არიან. მკვლევრები ცდილობენ შეიმუშაონ ხელოვნური ფოტოსინთეზის სისტემები, რომლებსაც შეუძლიათ საწვავის გამომუშავება ჩვენთვის.

და აი ახლა მეცნიერებმა დაადგინეს, რომ ბაქტერიების უჩვეულო სახეობა, რომლიც გობის უდაბნოში გვხვდება, ფოტოსინთეზის უძველეს ფორმას წარმოადგენს. ბაქტერიას Gemmatimonas phototrophica ჰქვია და ის შეიცავს მოლეკულურ, სინათლის მჭამელ მოწყობილობას, რომელიც უპრეცედენტოა.

"მისი არქიტექტურა ძალიან ელეგანტურია და ბუნების შედევრია. მას აქვს არა მხოლოდ კარგი სტრუქტურა, არამედ მზის ენერგიის მოხვეჭის ეფექტიანობა", — ამბობს დოქტორი მიხალ კობლიზეკი ჩეხეთის მეცნიერებათა აკადემიის მკვლევარი.

16 თებერვალს Science Advances-ში გამოქვეყნებული სტატიის თანახმად, ბაქტერიამ განივითარა ფოტოსინთეზის უნარი ამ პროცესთან დაკავშირებული გენების ჰორიზონტალური გადაცემის გზით უფრო უძველესი ფოტოტროფული პროტეობაქტერიიდან.

ფოტოსინთეზის კომპლექსის სტრუქტურა

მოლეკულების კომპლექსს, რომელიც საშუალებას აძლევს ბაქტერიის ფოტოსინთეზს, აქვს რგოლების ორი ფენა რეაქციის ცენტრის გარშემო. შედეგად დატყვევებული პროტონები გადაეცემა რეაქციის ცენტრს, რომელიც გარდაქმნის სინათლეს ენერგიას ელექტრულ მუხტად.

ფოტოსინთეზის ეს კომპლექსი ძაბრს წააგავს. აქ ენერგია შეიწოვება სტრუქტურის გარშემო არსებული პიგმენტებით და ენერგეტიკული გრადიენტიდან გადადის კომპლექსის ცენტრში, სადაც ის გარდაიქმნება მეტაბოლურ ენერგიად. მთელი ეს პროცესი მხოლოდ რამდენიმე პიკოწამს საჭიროებს.

"ამ სტრუქტურულ და ფუნქციურ კვლევას აქვს საინტერესო შედეგები, რადგან ის აჩვენებს, თუ როგორ დამოუკიდებლად შექმნა ბაქტერიამ თავისი კომპაქტური, მტკიცე და უაღრესად ეფექტური არქიტექტურა მზის ენერგიის მოსაპოვებლად", — ამბობენ მკვლევრები.