Cyanobactéries : Bonne semaine, ou mauvaise semaine.. ? Partie IV

Ceci est le dernier de notre quatuor d'articles de blog à la recherche dans le monde médiatique des bleus-verts, et regarde ces organismes d'un point de vue différent…

Les cyanobactéries ouvrent la voie aux alternatives aux combustibles fossiles

Dans un environnement où les niveaux de lumière sont réduits par la pollution atmosphérique bloquant le soleil - comme la situation déduite immédiatement après le Impact de l'astéroïde Chicxulub (Kunio Kaiho et al., 2016; Charles Bardin et al., 2017), et qui a persisté pendant plusieurs années par la suite - la capacité des organismes photosynthétiques à utiliser une gamme aussi large de longueurs d'onde solaires comme source d'énergie est utile et offre un avantage écologique clair à ces organismes. La photosynthèse induite par la lumière solaire est largement alimentée par des longueurs d'onde de lumière comprises entre 400 et 700 nm (PAR - photosynthétiquement actif radiation), qui est capturé par une gamme de pigments tels que chlorophylles et accessoire des pigments.

Cependant, et en plus de Chlorophylle a (les pigment de capture d'énergie solaire ultime de la photosynthèse oxygénée), certaines cyanobactéries contiennent de la chlorophylle f (Soliman Allakhverdiev et al., 2016). Ce pigment absorbe dans la plage de 700 à 760 nm (Dennis Nuremberg et al., 2018; Michel Kühl et al., 2020), c'est-à-dire bien au-delà de la "limite rouge" historiquement présumée de 700 nm*. La capacité de récolter l'énergie solaire s'est étendue dans le infrarouge (IR) région est clairement bénéfique pour ces cyanobactéries. Il est également pertinent pour d'autres organismes qui s'intéressent au piégeage de l'énergie à des fins autres que la photosynthèse et la production alimentaire. Et c'est ainsi que ce bout de biologie bleu-vert n'a pas échappé aux intérêts de ceux qui regardent alternative – et idéalement renouvelable – sources d'énergie aux combustibles fossiles non renouvelables.

À cet égard, les connaissances biologiques issues des travaux de Koji Kato et al. (2020) dans la base structurelle de l'adaptation et de la fonction de la chlorophylle f dans le photosystème I de la cyanobactérie Halomicronème hongdechloris est d'intérêt à ceux engagés dans panneau solaire technologie. Pourquoi? Eh bien, selon le professeur Tatsuya Tomo – l'un des auteurs de l'étude, « Environ la moitié de l'énergie solaire qui tombe sur la terre est de la lumière visible, et l'autre moitié est de la lumière infrarouge. Notre recherche met en avant un mécanisme qui peut utiliser la lumière sur le spectre d'énergie inférieure, ce qui n'a jamais été vu auparavant. Nos découvertes montrent comment améliorer l'efficacité du transfert d'énergie dans la photosynthèse et, par extension, fournissent également des informations importantes sur la photosynthèse artificielle. Bien que les panneaux solaires ne subissent pas de photosynthèse artificielle, ils imitent la photosynthèse dans capter l'énergie solaire (qui est ensuite converti en électricité plutôt que des 'énergie chimique' enfermée dans des liaisons interatomiques dans les glucides, comme dans la photosynthèse). Si les panneaux solaires peuvent être conçus pour absorber une plus grande gamme de rayonnement solaire qu'à l'heure actuelle - peut-être en utilisant les connaissances de la biologie de la chlorophylle f cyanophyte décalée vers le rouge - ils peuvent fournir plus d'énergie pour les utilisations humaines et, espérons-le, réduire notre (trop) dépendance à l'égard de pollué combustibles fossiles.

Et voilà, plutôt tristement, ce fait divers souligne la vraie raison pour laquelle les humains s'intéressent aux plantes - y compris les plantes honorifiques comme les cyanobactéries - et à leur biologie, pour voir ce qu'elles peuvent faire pour nous, et comment leurs capacités remarquables peuvent être exploitée par et au profit de l'Humanité.

L'heure est au jugement : en relisant cet article et les trois précédents [Parties I, II et III – URL de Botany One à ajouter], la semaine a-t-elle été bonne ou mauvaise pour les cyanobactéries ? Tout dépend du point de vue : cyanobactérie « bénéfique », « néfaste », cyanobactérie bleu-vert reconnaissante d'avoir survécu à une fin du monde, ou être humain préoccupé par l'état de la planète et la diminution de ses réserves énergétiques… [Note de la rédaction : vous ne vous attendiez tout de même pas à une réponse directe de la part de M. Cuttings ?]

* On ne sait pas si cela a contribué à la colonisation précoce du site d'impact de Chicxulub par ces cyanobactéries intrépides et pionnières (voir partie III). Pour en savoir plus sur la chlorophylle f et la "limite rouge", voir ceci Botanique Un article.