La versión unique de esta historia apareció en Revista cuanta.
La mayoría de los motores de la vida corren a la luz del sol. Los fotones se filtran a través de la atmósfera y son absorbidos ansiosamente por organismos con luz ligera como plantas y algas. A través de la fotosíntesis, las partículas de potencia de luz son una reacción celular que fabrica energía química (en forma de azúcares), que luego se pasa por la pink alimentaria en una compleja danza de herbívoros, depredadores, carroñeros, descomposits y más.
En un día brillante y soleado, hay una gran cantidad de fotones para todos. Pero, ¿qué sucede con poca luz? Los biólogos han tenido curiosidad por mucho tiempo de cuán poca fotosíntesis de luz pueden funcionar, o cuántos fotones deben llegar, y qué tan rápido, para la maquinaria fotosintética de una célula para procesar el dióxido de carbono en oxígeno y energía. Los cálculos han sugerido un mínimo teórico de alrededor de 0.01 micromoles de fotones por metro cuadrado por segundo, o menos de cien mil millones de la luz de un día soleado.
Durante décadas, este cálculo fue teórico, dadas las dificultades de estudiar la fotosíntesis con poca luz. Nadie podría confirmarlo en el campo, aunque hay muchos lugares en la tierra que la luz apenas alcanza. Cada invierno en el Alto Ártico, por ejemplo, el Sol, oculto por la inclinación de la tierra, desaparece durante meses. Los metros de nieve cubren el hielo marino y bloquean la luz entrante, dejando el frígido océano debajo de la oscuridad como el inside de una tumba. Allí, los biólogos asumieron, fotosintetizando microalgas que viven en el agua y el hielo para la temporada y esperan que regresen la calidez y la luz.
“La gente pensó en la noche polar como estas condiciones del desierto donde hay muy poca vida, y las cosas están durmiendo y hibernando y esperando la próxima primavera”, dijo Clara Hoppeun biogeoquímico en el Instituto Alfred Wegener en Alemania. “Pero realmente, la gente nunca lo había mirado realmente”.
En el invierno de 2020, Hoppe pasó meses viviendo en un barco colocado en un toque de hielo, a través de la noche polar, para estudiar los límites de la fotosíntesis en la oscuridad. El reciente estudio de su equipo en Nature Communications informó microalgas creciendo y reproduciendo a niveles de luz en o cerca del mínimo teórico, mucho más bajo que el de la naturaleza previamente observado.
El estudio muestra que en algunos de los lugares más fríos y oscuros de la tierra, la vida florece con la cuantia de la luz más mínima. “Al menos un fitoplancton, en algunas condiciones, puede hacer algunas cosas muy útiles con muy poca luz”, dijo Douglas Campbellun especialista en fotosíntesis acuática en la Universidad Mount Allison en Canadá, que no participó en el estudio. “Es un trabajo importante”.
El poder del lado oscuro
Los científicos han entendido tradicionalmente que el Ártico es un lugar de estasis durante gran parte del año. En invierno, los organismos que pueden huir de las aguas frías lo hacen; Aquellos que permanecen viviendo en las reservas almacenadas o se hunden en un sueño silencioso. Luego, cuando el sol regresa, el lugar vuelve a la vida. Durante la floración de la primavera, un aumento de las algas fotosintésicas y otros microbios inician el ecosistema del Ártico, alimentando una revelación anual, con pequeños crustáceos, peces, focas, aves, osos polares, ballenas y más.
Parecía Hoppe que cualquier fitoplancton capaz de comenzar antes que la competencia podría tener un verano más exitoso. Esto la llevó a preguntarse cuándo, precisamente, los organismos podrían responder a que la luz regresara.
