Играют ли электромагнитные волны за пределами видимого спектра какую-либо роль в фотосинтезе?

Фотосинтез — это почти весь видимый свет. Обычно ультрафиолета недостаточно, а термодинамика более или менее исключает инфракрасное излучение. Крис рассказал об этом довольно эффектно, но это почти важно.

Есть некоторые свидетельства того , что некоторые виды грибов могут использовать гамма-лучи или другое ионизирующее излучение для получения энергии, но они не особенно распространены. Вместо хлорофилла используется меланин, но, по-видимому, «подготовка» к радиосинтезу (это слово?) довольно тяжело сказывается на клетке. Предполагалось, что меланин является защитным пигментом (как у людей) и вырабатывается только при необходимости (также как и у людей), но именно эти пигменты были обнаружены в чернобыльском реакторе и, по-видимому, эволюционировали, чтобы непрерывно производить меланин и поглощать ионизирующее излучение в течение длительного времени. еда. Они не перестают вырабатывать меланин даже на грани голодания. Другие меланизированные грибы живут в средах с высоким уровнем радиации, таких как вершины гор и полюса, где больше ультрафиолетовых и космических лучей и прочего.

Забавный факт: ископаемые меланизированные грибковые споры появляются на границе KT, когда у Земли не было магнитного поля и, следовательно, более высокий поток излучения на поверхности (дополнительную информацию см. в статье по ссылке выше и Hulot & Gallet, 2003 ).

Фотосинтез происходит только в видимом свете. Взгляните на спектры поглощения различных пигментов, участвующих в фотосинтезе, вы увидите, что все эти пигменты поглощают свет в диапазоне от 400 до 700 нм (на диаграмме отсюда ):

Вы видите, что спектры поглощения хлорофилла а и б расположены от 400 до 500нм и снова от 630 до 700нм. Максимумы для обеих молекул различны, так что свет используется более эффективно.

Другими тремя важными светособирающими пигментами, участвующими в фотосинтезе (у цианобактерий и растений), являются: бета-каротин , фикоэритрин и фикоцианин . Они используют разные части видимого спектра (отсюда и разный цвет цианобактерий), но по-прежнему используют только видимую часть света между 400 и 700 нм.

Причину этого можно увидеть на рисунке, если посмотреть на интенсивность солнечного света (показана черным цветом). Весь фотосинтез происходит в области наибольшей интенсивности. Волны короче 350 нм эффективно блокируются нашей атмосферой, волны намного длиннее не переносят много энергии.

Если коротко ответить на ваш вопрос: если бы мы могли «выключить» все остальные длины волн из спектра, на Земле все еще был бы фотосинтез.