Was ist rotes Chlorophyll?

Rotes Chlorophyll ist ein seltenes rotes Pigment, das in einem sehr kleinen Prozentsatz von Meerespflanzen vorkommt. Wie grünes Chlorophyll ermöglicht es den Pflanzen, Licht zu absorbieren, um mit der Photosynthese zu beginnen, dem Prozess, bei dem Pflanzen Energie in Nahrung umwandeln. Pflanzen, die rotes Chlorophyll enthalten, fallen typischerweise in die Kategorie der Cyanobakterien oder mikroskopisch kleine Pflanzen, die in kleinen Kolonien an Korallenriffen und stationären Meerestieren wie Seescheiden wachsen.

Eine bestimmte Cyanobakterienart enthält rotes Chlorophyll, das auch als Chlorophyll d oder Chlorophyll f klassifiziert wird. Diese Cyanobakterien, die als Acaryochloris marina bezeichnet werden, erscheinen rot, was sie vom Rest ihrer Spezies unterscheidet. Die alten Griechen gaben Cyanobakterien ihren Namen, weil Cyano „blaugrün“ bedeutet. Acaryochloris marina hat dieses Farbmerkmal nicht, aber die gleiche Zellstruktur, Wachstumsmuster und Umweltbedürfnisse wie der Rest seiner Art. Mit diesem Chlorophyll gefüllte Cyanobakterien können auch in geringeren Tiefen wachsen als ihre blaugrünen Verwandten.

Diese Vielfalt der Meeresflora zeigt sich im Lichtspektrum rot, weil sie am äußersten Ende des Lichtspektrums Infrarotlicht absorbiert und sichtbares rotes Licht reflektiert. Infrarotlichtwellenlängen sind viel länger als die des sichtbaren Spektrums und ermöglichen es ihnen, tief in den Ozean einzudringen. Die meisten anderen Lichter, insbesondere die Blau- und Violetttöne am kurzen Ende des Spektrums, werden aus dem Licht herausgefiltert, das ins Wasser gelangt. Wenn Acaryochloris marina kein Infrarotlicht absorbieren könnte, könnte es nicht überleben.

Es gibt zwei Arten von rotem Chlorophyll: Chlorophyll d und Chlorophyll f. Die erste Art absorbiert Infrarotlicht knapp außerhalb des sichtbaren Spektrums und misst im Allgemeinen 700 Wellenlängen oder mehr. Die zweite Sorte absorbiert Infrarotlicht im Wellenlängenbereich von 800 und höher. Pflanzen, die Chlorophyll f enthalten, können tiefer im Ozean überleben als solche, die Chlorophyll d enthalten, obwohl beide Arten von Chlorophyll Sonnenlicht benötigen.

Wissenschaftler, die sich für die Gentechnik von Pflanzen interessieren, versuchen, einen Weg zu finden, um normale Bauernkulturen dazu zu bringen, rotes Chlorophyll zu produzieren. Über Wasser würde rotes Chlorophyll theoretisch viel mehr Sonnenlicht absorbieren als grünes Chlorophyll. Grünes Chlorophyll absorbiert blaue und violette Lichtstrahlen auf der kurzen Seite des sichtbaren Lichtspektrums, was bedeutet, dass die absorbierten Strahlen nicht so stark sind wie rotes und infrarotes Licht. Landpflanzen, die lange, starke Infrarotlichtstrahlen absorbieren können, könnten in der Lage sein, sehr schnell Photosynthese zu betreiben, was bedeutet, dass sie sehr schnell reifen und Ernten produzieren würden.