Znajdź zawartość

Biofizycy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley wykazali, że rośliny wykorzystują obliczenia kwantowe – wnioskowanie na podstawie gęstości prawdopodobieństwa – podczas przeprowadzania fotosyntezy. W ciągu sekundy rośliny na Ziemi absorbują około 1017 dżuli energii. Przemiana energii słonecznej w węglowodany zajmuje im bilionowe części sekundy, dzięki czemu jedynie niewielka jej część jest dla roślin stracona. Biofizyk Gregory Engel i jego zespół schłodzili bakterię Chlorobium tepidum, jeden z najstarszych na Ziemi organizmów wykorzystujących fotosyntezę, do temperatury -196 stopni Celsjusza, a następnie traktowali ją bardzo krótkimi impulsami światła laserowego. Manipulując impulsami byli w stanie prześledzić przepływ energii przez system odpowiedzialny za fotosyntezę u bakterii. Zawsze sądziliśmy, że energia przepływa dość prostą drogą. Okazało się jednak, że tam, gdzie mogła płynąć w lewo lub w prawo, nie wybierała jednego z kierunków, ale oba na raz. Przemieszczała się wieloma różnymi drogami jednocześnie – mówi Engel. Innymi słowy rośliny wykorzystują podstawy mechaniki kwantowej do przemieszczania energii pomiędzy chromoforami aż do miejsca, w którym zachodzi fotosynteza. Engel informuje, że zaobserwowano, iż przepływ energii przypominał przepływ fali. Taki sposób przemieszczania energii okazuje się najbardziej efektywnym. Badania amerykańskich uczonych przydadzą się naukowcom, którzy pracują nad sztuczną fotosyntezą. Może ona znaleźć zastosowanie np. w bateriach słonecznych przyszłości. Jednak, jak przyznaje Engel, skopiowanie wykorzystywanego przez rośliny modelu transportu energii będzie bardzo trudne. Naukowcy wciąż nie wiedzą, w jaki sposób rośliny potrafią przesyłać energię słoneczną pomiędzy chromoforami i jednocześnie nie dopuszczają do jej zamiany w energię cieplną.