При критической интенсивности солнечного излучения растение может преобразовать излучение в тепло. Британские ученые выяснили, как работает механизм защиты листьев от избытка излучения. Оказалось, что специальные молекулы могут в критической ситуации почти мгновенно изменять форму и преобразовывать световую энергию в тепловую.

Группа исследователей Университета Шеффилда (University of Sheffield) и Лондонского университета королевы Марии (Queen Mary, University of London), выяснила, как растения защищают свои листья от повреждения солнечным светом в экстремальных климатических условиях.

Фотосинтез растений основан на эффективном поглощении солнечно света. Но когда солнце очень яркое или, когда становится холодно или очень сухо, уровень световой энергии, поглощаемой листьями, может значительно превышать уровень необходимый для фотосинтеза, что может уничтожить растение.

Однако, растения используют замечательный процесс называемый фотопротекцией – снижение чувствительности к ультрафиолетовому излучению, при котором избыток световой энергии в листьях преобразуется в тепло, а затем тепло рассеивается. До сих пор исследователям не было известно, как именно осуществляется фотопротекция.

Объединив усилия с физиками Франции и Нидерландов, ученые из Великобритании выяснили как протекает этот процесс. Им удалось показать, каким образом небольшое количество молекул, скрытых среди миллионов других в листьях растений, изменяет форму, когда количество поглощенного света становится избыточным. Ученые смогли отследить процесс преобразования световой энергии в тепловую, который происходит менее чем за одну миллиардную долю секунды.

Эти результаты имеют важное значение для выведения растений с улучшенными фотопротективными механизмами, позволяющими им лучше справляться с изменением климата. Работа является хорошим примером того, чего можно достичь в сфере науки, когда биологи и физики объединяют свои усилия.