PROCESSOS
ALTERNATIVOS DE
PRODUÇÃO PRIMÁRIA
Diana Pereira, nº24982
Jéssica Masip, nº32654
João C. da Silva, nº24991
Gambelas, 10 Janeiro 2007
Respiração vs Produção
Respiração vs Produção
Produção Primária
(GANHO)
Ponto de partida para vida nos ecossistemas marinhos.
FOTOSSÍNTESE: Principal processo responsável.
Respiração
(PERDA)
Maior sumidouro de matéria
orgânica na biosfera.
Respiração vs Produção
Pressuposto
Respiração acoplada e directamente dependente da Produção
Primária.
CONSEQUENTEMENTE…
Respiração: dado determinado através da produção.
Em oceano aberto, é simplesmente determinada
através da fotossíntese.
Respiração vs Produção
Razão Produção/Respiração
O OCEANO GLOBAL…
…parece ser heterotrófico!
PROBLEMA
RESPIRAÇÃO
>
???
PRODUÇÃO
Alternativas à Fotossíntese e à Clorofila
Alternativas à Fotossíntese e Clorofila
Clorofila
Ocorre, universalmente, no reino das plantas e em protistas
fotossintéticos.
Várias: a, b, c e d
Mais abundante
Máximos de absorção:
430 nm e 660 nm.
c.d.o. (nm)
Fig. 1 – Espectro de luz visível (adaptado de Purves et al. (2001))
Alternativas à Fotossíntese e Clorofila
Rodopsinas
Em organismos halófilos extremos.
Tipo I – Archaeal rhodopsins
Tipo II
(Reino Animal)
Bacteriorodopsinas
Máximos de absorção:
entre 560 nm e 590 nm.
•Bombas de protões, accionadas por luz
Halorodopsinas
•Bombas de iões cloro
Rodopsinas sensoriais
•Receptores fotosensoriais
c.d.o. (nm)
Fig. 2 – Espectro de luz visível (adaptado de Purves et al. (2001))
Alternativas à Fotossíntese e Clorofila
HOMÓLOGA À BACTERIORODOPSINA SURGE A…
Proteorodopsina
Papel importante no balanço energético da biosfera;
Permite a fototrofia em bactérias marinhas.
Máximo de absorção:
520 nm.
c.d.o. (nm)
Fig. 3 – Espectro de luz visível (adaptado de Purves et al. (2001))
Alternativas à Fotossíntese e Clorofila
Bacterioclorofilas
Pigmentos de bactérias fotossintéticas.
Bactérias verdes e purpúreas
Fotossíntese anoxigénica
Várias: a, b, c, d, e
Máximo de absorção:
Região final do vermelho
Rhodopseudomonas viridis
…960 nm
c.d.o. (nm)
Fig. 4 – Espectro de luz visível (adaptado de Purves et al. (2001))
Alternativas à Fotossíntese e Clorofila
Caso particular (Beatty et al., 2005)
GSB1
(Bactéria verde sulfúrea)
● Bacterioclorofila c
Absorve aos 750 nm
● Fonte hidrotermal black smoker;
● Ausência de luz solar.
FENÓMENO!!!
ALTERNATIVA… LUZ GEOTÉRMICA!
Alternativas à Fotossíntese e Clorofila
Complemento
Tem sido proposto que a clorofila precedeu a bacterioclorofila,
em termos evolutivos.
CONTUDO
Análises nucleotídicas
Suportam hipótese contrária
Bactérias púrpureas pertencem às
linhagens mais primitivas de
organismos fotossintéticos
Alternativas à Luz Solar
Alternativas à Luz Solar
Fontes luminosas
Tal como a luz geotérmica existem outras.
Estudo recente (Raven & Cockell, 2005)
Hipóteses: Possibilidade de PAR a partir de outras fontes luminosas.
Luz das estrelas
Mínimo PAR:
Luz lunar
Aeróbios marinhos:
10 nmol fot m-2 s-1
Poluição luminosa
Luz do planeta-mãe na lua
Anaeróbios marinhos:
4 nmol fot m-2 s-1
Alternativas à Luz Solar
Luz das Estrelas
Fotossíntese não é possível.
PORQUE
● Noite sem lua;
● Zona sem poluição luminosa.
PAR entre 1 e 0,1 fmol fot m-2 s-1
Inferior ao mínimo absoluto
necessário
Alternativas à Luz Solar
Luz Lunar
Fotossíntese não é possível.
PORQUE
● Noite lua cheia;
● Céu limpo.
Inferior ao mínimo absoluto
necessário
Alternativas à Luz Solar
Poluição Luminosa
Máximo de PAR proveniente da Lua
+
Poluição luminosa antropogénica
Fluxo total próximo do mínimo PAR necessário
Possibilidade de fotossíntese
Alternativas à Luz Solar
Luz Planetas
● Lua hipotética (Earth-like Planet);
● Planeta com tamanho semelhante a Júpiter;
● Distância entre ambos semelhante a Terra-Sol;
● Intensidade luminosa máxima.
PAR na superfície da lua,
seria de 8,4µmol m-2 s-1
POSSIBILIDADE DE VIDA NA
LUA DE JÚPITER, EUROPA
● Fotossíntese é pouco provável
MAS
Superior ao mínimo
de PAR necessário
● Actividade hidrotermal;
● Actividade orgânica;
● Actividade oxidante.
Conclusões
Conclusões
Oceano Heterotrófico
Respiração > Produção: Não é, biologicamente, possível.
Respiração é determinada através da fotossíntese
Há um conjunto de outras moléculas
produtoras de energia
Conclusões
Rodopsinas e Proteorodopsinas
Absorvem a c.d.o. não muito distintos que os máximos
de absorção da clorofila.
COMPROVA O SEU ESTATUTO DE MOLÉCULAS ALTERNATIVAS
Bacterioclorofilas
Absorvem no extremo do vermelho e até no I.V.
REFLECTE ADAPTAÇÃO A POUCA LUZ OU COM ENERGIA
GEOTÉRMICA COMO FONTE DE ENERGIA.
Conclusões
Fontes alternativas de luz
• Algumas podem ter impactos na produção primária;
• Pouca informação / poucos estudos;
• Estudos futuros acerca da influência de outras fontes luminosas
nos ecossistemas - IMPACTO DA POLUIÇÃO LUMINOSA
Vida extraterrestre
• Vários estudos;
• Comparação de ambientes extraterrestres com ambientes
terrestres.
Conclusões
Clorofila a não é sinónimo de
fotossíntese, e fotossíntese
não é sinónimo de produção
primária.
…Obrigado!