В погоне за Солнцем - Ричард Коэн

Вероятно, дерево получает некоторую пользу от листьев, которые собирают влагу из воздуха, дождя и росы, потому что была найдена значительная польза для роста деревьев в поливании ствола и листьев время от времени… Возможно, окажется вполне вероятным, что одна из величайших лабораторий природы по очистке воздуха в нашей атмосфере располагается в веществе листьев и приводится в действие под влиянием света^[509].

Научная революция набирала скорость, распутывание загадки фотосинтеза от нее не отставало. В 1845 году Юлиус Роберт фон Майер (1814–1878) объяснил, что растения преобразовывали свет в химическую энергию. Вопрос, как именно это происходило, будет занимать умы ученых еще более ста лет. В 1920-е было подтверждено, что фотосинтез состоит из ряда последовательных этапов, куда входят два отдельных и противоположных использования света – фотоокисление воды и фоторедукция (то есть дезоксидация) углекислого газа.

В 1950–1960-е американский биохимик Мелвин Калвин установил, что световые реакции, генерирующие хлорофилл, не растянуты во времени, а преобразуют солнечную энергию мгновенно^[510]. Работая с клетками зеленых водорослей, он смог идентифицировать как минимум десять промежуточных продуктов, образующихся в течение нескольких секунд. За последние десятилетия исследователи сложили по частям историю о том, как фотосинтез, необходимый для процветания биосферы, впервые появился на Земле^[511]. Другие исследователи пытаются воспроизвести химические процессы фотосинтеза в поиске новых источников энергии. Общеевропейский проект Solar-H нацелен на поиски способов выделения водорода с помощью солнечного света, это должно помочь решить проблему хранения энергии. Один шведский консорциум изучает искусственные аналоги фотосинтеза. Другие группы разрабатывают водоросли с маленькими антеннами для генерации местной низкотехнологичной энергии биомассы. И так далее.

Фотосинтез может быть вполне понятен на одном из уровней восприятия, но (как в итоге решили мы с Биллом Алберсом) он совсем не прост. В самом деле, исследования фотосинтеза – это растущая индустрия, голова идет кругом от некоторых вопросов, занимающих ученых последние годы: как растения реагируют на слишком большой объем света? Что делают фотосинтезирующие бактерии внутри кристалликов песка в пустыне? Если запустить процесс фотосинтеза в обратном порядке, могут ли вновь образоваться молекулы воды? Как северная и южная части виноградника различаются по уровню производства сахара? По крайней мере часть этих вопросов теперь получили ответы.