Daleko červené světlo se podílí na fotosyntéze, PAR by mohlo být širší

Na blogu americké společnosti rostlinných biologů ASPB, který nese název Plantae, vyšel 5. listopadu text s názvem „Extending the range of photosynthetically active radiation (PAR): the significance of far-red photons for photosynthesis“. Zabývá se otázkou, zda tradiční vymezení světla využitelného pro fotosyntézu odpovídá tomu, co o ní dnes víme. Podle textu přispívají k fotosyntéze rostlin i daleko červené fotony, které leží za hranicí, jež se dosud běžně uvádí.

Fotosynteticky aktivní záření, zkráceně PAR, se pro oxygenní fotosyntézu tradičně definuje jako světlo o vlnových délkách 400 až 700 nanometrů. Tato definice se dlouho používá například při měření světla v pěstebních systémech nebo při hodnocení toho, kolik energie rostliny ze slunečního či umělého světla mohou využít. Rozsah 400–700 nm je tak zakotven v praxi i v odborné terminologii.

Zmíněný text upozorňuje, že nedávné studie se znovu věnují takzvanému Emersonovu zesilovacímu efektu. Jde o jeden z raných experimentálních důkazů synergie vlnových délek ve fotosyntéze. Zjednodušeně řečeno: účinek dvou různých vlnových délek světla působících společně může být větší než prostý součet účinků každé z nich zvlášť. Právě tento jev se nyní vrací do pozornosti vědců.

Podle článku poskytují tyto nové práce přesvědčivé důkazy, že daleko červené fotony o vlnových délkách 700 až 750 nm přispívají k fotosyntéze rostlin. Daleko červené světlo (anglicky far-red, FR) leží na samém okraji viditelného spektra a lidské oko ho vnímá jen velmi slabě. Pokud se potvrdí, že se na fotosyntéze skutečně podílí, znamená to, že klasické vymezení PAR zahrnuje užší pásmo, než jaké rostliny ve skutečnosti využívají.

Název textu hovoří o rozšíření oblasti PAR, což naznačuje, že závěry studií by mohly vést k přehodnocení samotné definice. Zdrojový materiál však k tomu nenabízí bližší podrobnosti. Z dostupného zkráceného abstraktu není zřejmé, kdo jsou autoři jednotlivých studií, v jakém časopise vyšly ani jaké konkrétní experimenty a měření byly provedeny. Neuvádí se také, o kolik se fotosyntéza v přítomnosti daleko červeného světla zvýšila nebo u kterých druhů rostlin byl efekt pozorován.

Přesto je zřejmé, kam text míří. Emersonův efekt, popsaný už v minulém století, se znovu ukazuje jako důležitý pro porozumění tomu, jak rostliny využívají světlo. Daleko červené záření dosud bývalo spojováno spíše s regulačními procesy, například s reakcemi rostlin na zastínění a s fytochromy. Nové práce podle článku zdůrazňují jeho přímý podíl na samotné fotosyntéze.

Význam tématu přesahuje akademickou debatu. Pokud se do PAR zahrnou i fotony do 750 nm, může se změnit způsob, jakým se světlo kvantifikuje a hodnotí, a tím i interpretace výsledků řady dřívějších měření. Zdrojový text však žádné takové praktické důsledky konkrétně neuvádí, a proto je nelze považovat za hotovou věc. Zůstává u konstatování, že přesvědčivé důkazy o přínosu daleko červených fotonů existují a že se jimi odborná komunita znovu zabývá.

Blog Plantae je platformou americké společnosti rostlinných biologů, na níž se pravidelně objevují přehledy a komentáře k aktuálním poznatkům z oboru. Dostupná část textu o Emersonově efektu a daleko červeném světle ukazuje, že i dlouho zavedené pojmy ve fyziologii rostlin mohou projít revizí, jakmile nové studie ověří a doplní staré experimentální nálezy.