PROCESSOS ALTERNATIVOS DE PRODUÇÃO PRIMÁRIA
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PROCESSOS ALTERNATIVOS DE PRODUÇÃO PRIMÁRIA
Diana Pereira, nº24982Jéssica Masip, nº32654
João C. da Silva, nº24991
Gambelas, 10 Janeiro 2007
Respiração vs Produção
Respiração vs Produção
processo inverso
RespiraçãoMaior sumidouro de matéria orgânica na biosfera.
(PERDA)
Produção PrimáriaPonto de partida para vida nos ecossistemas marinhos.
(GANHO)
FOTOSSÍNTESE: Principal processo responsável.
Respiração vs Produção
PressupostoRespiração 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
ClorofilaOcorre, 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
RodopsinasEm organismos halófilos extremos.
Tipo II(Reino Animal)
Tipo I – Archaeal rhodopsins
Bacteriorodopsinas
Halorodopsinas
Rodopsinas sensoriais
•Bombas de protões, accionadas por luz
•Bombas de iões cloro
•Receptores fotosensoriais
Máximos de absorção:entre 560 nm e 590 nm.
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…
ProteorodopsinaPapel 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
BacterioclorofilasPigmentos de bactérias fotossintéticas.
Fotossíntese anoxigénica
Várias: a, b, c, d, e
Bactérias verdes e purpúreas
Máximo de absorção:Região final do vermelho
c.d.o. (nm)Fig. 4 – Espectro de luz visível (adaptado de Purves et al. (2001))
…960 nm
Rhodopseudomonas viridis
Alternativas à Fotossíntese e Clorofila
Caso particular (Beatty et al., 2005)
GSB1(Bactéria verde sulfúrea)
Absorve aos 750 nm● Bacterioclorofila c
● Fonte hidrotermal black smoker;● Ausência de luz solar.
FENÓMENO!!!
ALTERNATIVA… LUZ GEOTÉRMICA!
Alternativas à Fotossíntese e Clorofila
ComplementoTem 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 luminosasTal como a luz geotérmica existem outras.
Estudo recente (Raven & Cockell, 2005)
Hipóteses: Possibilidade de PAR a partir de outras fontes luminosas.
Luz das estrelas
Luz lunar
Poluição luminosa
Mínimo PAR:
Aeróbios marinhos: 10 nmol fot m-2 s-1
Anaeróbios marinhos: 4 nmol fot m-2 s-1Luz do planeta-mãe na lua
Alternativas à Luz Solar
Luz das EstrelasFotossíntese 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
Luz Lunar
Alternativas à Luz Solar
Fotossíntese não é possível.
PORQUE
● Noite lua cheia;
● Céu limpo. Inferior ao mínimo absoluto necessário
Alternativas à Luz Solar
Poluição LuminosaMáximo 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
Superior ao mínimo de PAR necessário
POSSIBILIDADE DE VIDA NA LUA DE JÚPITER, EUROPA
● Fotossíntese é pouco provável
MAS
● Actividade hidrotermal;● Actividade orgânica;
● Actividade oxidante.
Conclusões
Conclusões
Oceano HeterotróficoRespiração > Produção: Não é, biologicamente, possível.
Respiração é determinada através da fotossíntese
Há um conjunto de outras moléculas produtoras de energia
Absorvem a c.d.o. não muito distintos que os máximos de absorção da clorofila.
Conclusões
Rodopsinas e Proteorodopsinas
COMPROVA O SEU ESTATUTO DE MOLÉCULAS ALTERNATIVAS
BacterioclorofilasAbsorvem 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!