Perché l’erba è verde?
Il colore verde è diventato così tanto sinonimo di natura e ambiente, che è possibile utilizzare questi termini in maniera intercambiabile. Spesso descriviamo i nostri atteggiamenti con espressioni quali «pensare verde», «acquisti verdi» o «immersione nel verde». Tuttavia, qual è l’esatto motivo per cui il mondo naturale è così verde e perché vale la pena porre questa domanda? «La luce solare è una fonte di energia», spiega Erb, professore di biochimica e direttore presso l’Istituto Max Planck di microbiologia terrestre, con sede in Germania. «Questa luce è disponibile in diverse sfumature che è possibile osservare in un arcobaleno.» Quando le piante assorbono la luce solare, utilizzano principalmente le tonalità blu e rosse come energia per fissare il biossido di carbonio, un processo chiamato fotosintesi. Ciò che rimane è la lunghezza d’onda verde ed è questa che vediamo. «La luce blu si rivela più energivora e penetra più in profondità nell’acqua; pertanto, sarebbe stato logico per le prime alghe e piante concentrarsi sull’assorbimento di questa qualità di luce», afferma Erb. A un certo punto, forse prima o probabilmente dopo, le alghe e le piante acquisirono la capacità di assorbire anche la luce rossa a energia inferiore, avvalendosi di un pigmento diverso. Quindi, perché il verde fu ignorato? Perché l’evoluzione si basa su ciò che esiste già e che funziona. Una volta che i primi organismi fotosintetici svilupparono la capacità di assorbire la luce blu e rossa, e prosperarono, le piante successive avranno scorto pochi benefici nell’aggiunta di un pigmento verde.
Piante dotate di maggiore efficienza energetica
Questa comprensione del motivo per cui il mondo è verde potrebbe possedere implicazioni importanti per il futuro. Durante la transizione verso fonti di energia più sostenibili, il miglioramento della fotosintesi potrebbe svolgere un ruolo determinante. «La mia motivazione principale come scienziato è comprendere meglio la fotosintesi, il processo energetico di gran lunga più vasto e sostenibile al mondo», aggiunge Erb. «Per oltre tre miliardi di anni, alghe e piante hanno adoperato la luce solare per fissare la CO2.» L’evoluzione, osserva Erb, è un processo lento. La creatività e l’ingenuità umane potrebbero ancora contribuire a trovare soluzioni rapide ad alcuni dei problemi ambientali più urgenti, come ad esempio la riprogettazione della fotosintesi per raccogliere più energia dal Sole. Si tratta di uno sforzo scientifico collaborativo continuativo, esemplificato dal lavoro rivoluzionario di Erb compiuto nel corso del progetto SYBORG, finanziato dall’UE. «Quindi, sappiamo che l’erba è verde poiché “butta fuori” quello specifico spettro di luce», spiega. «Ciò significa che le piante utilizzano appena una parte di tale luce. E se realizzassimo un meccanismo in grado di catturarne l’intero spettro, permettendo di alimentare la fotosintesi perfino in presenza di una scarsa intensità luminosa?» Alcuni indizi su come concretizzare questa idea sono stati scoperti nei luoghi più improbabili. I batteri acquatici che si trovano a profondità di oltre 100 metri hanno sviluppato pigmenti e meccanismi elaborati per effettuare la fotosintesi di frammenti di luce nell’oscurità fredda come l’inchiostro delle acque profonde. «Esistono soluzioni e possiamo evincerle dalla diversità della natura al fine di ricostruire un processo di fotosintesi più efficiente in laboratorio», sostiene Erb. Fare clic qui per scoprire di più a proposito dell’attività di ricerca di Erb: La macchina verde: come la biologia sintetica può creare foglie migliori
Parole chiave
SYBORG, fotosintesi, luce solare, piante, energia, biologia, lunghezza d’onda, biochimica, natura