#фотосинтез

Авторы новой научной работы пришли к выводу, что доля света красных карликов, пригодная для использования в фотосинтезе, слишком мала, чтобы атмосфера планет вокруг них когда-либо наполнилась кислородом. В исследовании есть существенные узкие места, которые делают этот вывод не таким однозначным.

То, что через миллиард лет после возникновения Земли она уже была обитаема, до сих пор было известно лишь по косвенным признакам, а их часто можно оспорить. Теперь ученым удалось получить убедительные доказательства именно биогенного происхождения столь древней органики и даже установить, когда земные организмы научились вырабатывать кислород.

Исследователи Центра декарбонизации АПК и региональной экономики Кабардино-Балкарского государственного университета имени Х.М. Бербекова совершили фундаментальное открытие, меняющее десятилетия устоявшихся представлений о жизнедеятельности растений. Ученые доказали, что корневая система растений способна напрямую поглощать диоксид углерода (CO₂) из почвы. Это вносит кардинальные изменения в понимание глобального углеродного цикла.

Тщательный анализ спутниковых снимков позволил ученым оценить изменение скорости фотосинтеза на планете с 2003 по 2021 годы. Ситуация оказалась несколько неожиданной: если на суше растения явно «ускорились», то в океане ситуация намного менее определенная.

В атмосфере содержится примерно 21 процент кислорода, без которого жизнь на нашей планете невозможна. Однако миллиарды лет назад кислород там практически отсутствовал — основным компонентом был углекислый газ. Ученые давно пытаются понять, как именно возник кислородный слой, давший толчок развитию сложных организмов. Исследователи из Японии пришли к выводу, что важную роль сыграла масштабная вулканическая активность, запустившая цепь событий, которые создали необходимые условия для появления кислорода.

Когда на снимках поверхности Красной планеты начали замечать проглядывающую из-под рыжего грунта ледяную прослойку, у ученых появилось любопытное предположение.

Группа европейских ученых, дрейфуя в Северном Ледовитом океане во время экспедиции MOSAiC, зафиксировала фотосинтез у подледных микроводорослей, которым хватило рекордно малого количества солнечного света. Новые данные опустили порог возможного фотосинтеза в четыре раза и приблизили его к теоретическому минимуму.

Согласно учебникам по ботанике, фотосинтез — это процесс, при котором растения используют энергию света и создают органические вещества, выделяя при этом кислород и поглощая углекислый газ. Однако известен и так называемый аноксигенный фотосинтез, когда кислород не выделяется и углекислый газ не поглощается, а синтезируются лишь несущие энергию молекулы АТФ. Ранее считалось, что доля аноксигенного фотосинтеза в общем фотосинтезе высших растений невелика. В результате недавних исследований ученые выяснили, что на самом деле этот процесс в листьях даже может преобладать.

Протокормы некоторых видов орхидей не содержат хлорофилл — важный для фотосинтеза компонент. По идее эти проростки не должны «добывать» себе пропитание, но они это делают. Ботаники долгое время не знали как. Наконец, группа ученых из Великобритании ответила на этот вопрос. 

Китайские экологи проверили гипотезу о том, что рост уровня углекислого газа в атмосфере негативно скажется на биоразнообразии. Комплексный анализ показал, что выбросы CO2 влекут за собой не только негативные эффекты для экосистем.

Спутниковые данные показали, что скорость фотосинтеза растений увеличивалась, когда уровень аэрозолей в атмосфере снижался. Это наблюдалось только два дня в неделю на территории Европы.

Уникальный амарант, живущий в Долине Смерти, может помочь в выведении ГМ-растений, дающих урожай даже в экстремальную жару.

Фотосинтезировать могут почти все растения и некоторые бактерии, но никак не грибы. Однако биоинженеры решили это изменить — они перенесли ген, кодирующий пурпурный пигмент родопсин, из паразитического грибка в обычные пекарские дрожжи. В результате те научились использовать энергию света и стали расти немного быстрее. Авторы считают, что их работа проливает свет на ранние этапы эволюции фотосинтеза и что модифицированные дрожжи могут вскоре найти применение в биотехнологии.

Сегодня кислород в атмосфере Земли создается фотосинтезирующими организмами. Однако жизнь адаптировалась к присутствию этого агрессивного окислителя еще до появления фотосинтеза. Активные формы кислорода могли появляться на молодой планете благодаря геологическим процессам — движениям ледников и землетрясениям, которые раскалывали кристаллы кварца.

Фотосинтез, разумеется, изучают. Как на растениях и бактериях (а бактерии, к слову, тоже умеют фотосинтезировать, более того — они даже научились этому задолго до растений), так и на отдельных молекулах. Дело в том, что фотосинтез — это многостадийный процесс с участием множества молекул, среди которых всем известный хлорофилл лишь один из участников. На одной из...

Ежегодно растения поднимают из корней до кончиков листьев огромные количества влаги. Для ее переноса требуется почти 10 триллионов киловатт-часов энергии.

Американские исследователи проанализировали эволюцию ключевого фермента фотосинтеза — комплекса белков Рубиско. Это позволило предсказать структуру древнего предка комплекса и синтезировать его с нуля, продемонстрировав лучшую эффективность работы. Результаты исследования позволят повысить урожайность многих сельскохозяйственных культур, чтобы к 2050 году прокормить прогнозируемое девятимиллиардное население Земли.

С его помощью удалось выяснить, что фотосинтез у зеленых водорослей, используемых для научных и промышленных целей, иногда может быть полностью бескислородным.

Ученые из Германии и США нашли доказательства того, что венерианские облачные слои могут получать столько же солнечной энергии, что и поверхность Земли. Поэтому там есть условия для фотосинтеза, причем не только днем, но и ночью — из-за тепловой и инфракрасной энергии, исходящей от атмосферы и поверхности Венеры.

На записи клетки мадрепоровых кораллов поглощают микроскопические водоросли динофлагелляты. Ученые считают, что ранее кораллы питались водорослями, но теперь используют их для фотосинтеза.

В последние десятилетия количество фитопланктона в озерах планеты значительно выросло, что часто связывают с глобальным потеплением. Ученые Кольского научного центра РАН изучили диатомовые водоросли норвежского озера Раббватнет и выявили другие возможные причины изменения их численности.

Моллюски Sacoglossa продемонстрировали пример «экстремальной регенерации»: после потери практически всего тела голова отращивает новое, питаясь за счет «украденных» у водорослей систем фотосинтеза.

Моделирование показало, что через миллиард лет атмосфера нашей планеты переживет резкие изменения и потеряет весь свой кислород, отбросив жизнь к древнейшим анаэробным формам.

Биологи расшифровали геном саприи, обнаружив, что растение-паразит потеряло множество «обычных» генов и заимствовало несколько новых у своих хозяев.

Американские ученые представили доказательства того, что современные микробные маты, живущие в сульфидных водах, насыщенных мышьяком, могут быть связаны с ранней жизнью.

Исследователи разработали метод выращивания наноматериалов внутри растений. Эта технология имеет большой потенциал в плане будущих путешествий в глубокий космос и колонизации Марса.

Используя новый метод, ученые заставили растения расти, развиваться и впитывать углекислый газ для фотосинтеза, используя при этом значительно меньше воды. Этот способ может быть использован для повышения урожайности, особенно в условиях ограниченности пресной воды.

По словам разработчиков, 360 таких листьев, покрывающих площадь в 500 метров, всего за день могут снизить уровень углекислого газа на 10 процентов в окружающем воздухе в пределах 100 метров.

Ускорение и упрощение ключевых шагов фотосинтеза помогли вывести растения с повышенной продуктивностью.

Все во Вселенной состоит из элементарных частиц. Изучением их и связанных с ними явлений занимается квантовая физика — странная наука, где много всего неопределенного. Но что, если квантовые эффекты распространяются не только на квантовые масштабы, но и на жизнь в целом? Поисками ответа на этот вопрос и занимается квантовая биология.

Структура белков системы фотосинтеза показала, что они появились почти 3,5 миллиарда лет назад — за миллиард лет до цианобактерий и «кислородной катастрофы» на Земле.

Астробиологи из США исследуют крайние красные и зеленые сигнатуры в свете, отражаемом от экзопланет, в надежде найти признаки жизни.

Международная команда ученых нашла глубоко под землей цианобактерии, которые смогли выжить без солнечного света.

Исследователи получили энергию при помощи полу-искусственного фотосинтеза — процесса, при котором вода в растениях расщепляется на водород и кислород. Новый метод позволил им увеличить количество произведенной энергии.

За 150 миллионов лет до «революции», которая окончательно наполнила атмосферу кислородом, планета пережила еще одну такую катастрофу, которая закончилась через несколько миллионов лет.

Команда ученых из Мюнхенского технического университета (Германия) разработала технологию, позволившую им проследить за процессом фотосинтеза, который длится квадриллионные доли секунды.

Молекулярный анализ хлоропластов позволил узнать, когда именно они оказались в клетке проторастения и где произошло это уникальное событие, изменившее облик всей планеты.

Острый дефицит кислорода после инфаркта ведет к массовой гибели клеток сердца, но вовремя спасти их может... фотосинтез.

Международная группа ученых пришла к выводу, что общий предок современных цианобактерий (Cyanobacteria) не имел способности к фотосинтезу и его потомки научились этому самостоятельно.

Солнце ежесекундно излучает огромное количество энергии. Что, если бы мы могли взять пример с растений и использовать эту энергию для питания своего организма?

Пузырьки воздуха, запертые во льду сотни тысяч лет, показали, что концентрация кислорода в атмосфере медленно снижается, и никто не знает, почему это происходит.

Ученые из Юлихского исследовательского центра разработали рабочий прототип компактного и автономного устройства, способного на искусственный фотосинтез, что может стать основой для создания практических коммерческих устройств.

Ученые из Гарварда разработали новую версию бионического листа, эффективность работы которого в 10 раз превышает натуральные листья растений.

Ученым впервые удалось секвенировать геном ананаса. Принципы САМ-фотосинтеза, позволяющие ананасу выживать в сухих климатических условиях, исследователи рассчитывают «привить» пшенице и рису.

Процесс фотосинтеза очень важен для производства солнечных батарей. Методы разделения заряда помогут создать аналогичные в искусственных системах. Вибрация в молекуле создает эхо при спектроскопии.

Наблюдение за процессом фотосинтеза позволит создать новые типы солнечных батарей и проложит путь к искусственному фотосинтезу. 

Фотосинтез поможет построить солнечные батареи нового поколения.

Впервые ученым удалось извлечь из бактерии полный фотосинтезирующий центр.