Je téměř nemožné přecenit význam fotosyntézy pro život na Zemi. Pokud přestane fotosyntéza, na Zemi bude brzy nedostatek potravin a jiné organické hmoty. Většina organismů by zmizela a časem by zemská atmosféra byla téměř bez kyslíku. Jedinými organismy, které by mohly existovat za takových podmínek, by byly chemosyntetické bakterie, které mohou využívat chemickou energii určitých anorganických sloučenin, a proto nejsou závislé na konverzi světelné energie.
Co je fotosyntéza?
Fotosyntéza je proces, kterým rostliny a některé jiné organismy přeměňují světelnou energii na chemickou energii. Během fotosyntézy se v zelených rostlinách zachycuje a využívá světelná energie k přeměně vody, oxidu uhličitého a minerálů na kyslík a energeticky bohaté organické sloučeniny.
Fotosyntéza a fosilní paliva
Energie vyrobená fotosyntézou prováděnou rostlinami před milióny lety je zodpovědná za fosilní paliva (tj. uhlí, ropu a plyn). V minulých letech rostly zelené rostliny a malé organismy, které se živily rostlinami, rychleji, než byly konzumovány, a jejich zbytky byly usazeny v zemské kůře sedimentací a jinými geologickými procesy. Tam, chráněny před oxidací, byly tyto organické pozůstatky pomalu přeměněny na fosilní paliva. Tato paliva nejenže poskytují hodně energie v továrnách, domácnostech a dopravě, ale také slouží jako surovina pro plasty a jiné syntetické výrobky.
Spotřeba fosilních paliv
Bohužel moderní civilizace za několik staletí využívá nadbytek fotosyntetické produkce nahromaděné v průběhu několika miliónů let. V důsledku toho je oxid uhličitý, který byl v průběhu několika milionů let odstraňován ze vzduchu, vrácen neuvěřitelně rychlým tempem. Koncentrace oxidu uhličitého v zemské atmosféře se v historii Země zrychluje, a očekává se, že tento jev bude mít významný dopad na klima Země.
Problémy rostoucí populace
Požadavky na potraviny, materiály a energii ve světě, kde lidská populace rychle roste, vyvolala potřebu zvýšit jak množství fotosyntézy, tak i účinnost konverze fotosyntetického výstupu na produkty užitečné pro lidi. Jedna reakce na tyto potřeby – tzv. zelená revoluce, zahájená v polovině 20. století – dosáhla obrovského zlepšení zemědělského výnosu pomocí chemických hnojiv, kontroly škůdců a rostlinných chorob, šlechtění rostlin a mechanizovaného zpracování, sklizně, a zpracování plodin. Toto úsilí omezilo těžké hladomory na několik oblastí světa, a to i přes rychlý růst populace, ale nedošlo k eliminaci rozsáhlé podvýživy. Navíc počátkem devadesátých let začala klesat rychlost výnosů hlavních plodin. To platí zejména pro rýži v Asii. Rostoucí náklady spojené s udržováním vysokých sazeb zemědělské produkce, které vyžadovaly neustále rostoucí vstupy hnojiv a pesticidů a neustálý vývoj nových odrůd rostlin, se také staly problematickými pro zemědělce v mnoha zemích.
Geneticky modifikované potraviny
Druhá zemědělská revoluce, založená na genetickém inženýrství rostlin, má vést ke zvýšení produktivity rostlin a tím částečně zmírní podvýživu. Od sedmdesátých let mají molekulární biologové možnost změnit genetický materiál rostliny (kyselina deoxyribonukleová nebo DNA) s cílem dosáhnout zlepšení odolnosti proti nemocem a suchu, výnosu a kvality produktu, odolnosti proti mrazu a dalších žádaných vlastností. Tyto vlastnosti jsou však neodmyslitelně složité a proces změny plodin pomocí genetického inženýrství se ukázal být složitější, než se předpokládalo. V budoucnu takové genetické inženýrství může vést ke zlepšení procesu fotosyntézy, ale v prvních desetiletích 21. století to výnosy pravděpodobně ještě výrazně nezvýší.
Fotosyntéza také u živočichů?
Další zajímavou oblastí studie fotosyntézy je objev, že některá zvířata dokážou přeměnit světelnou energii na chemickou energii. Elysia chlorotica je druh plže, který žije na pobřeží Atlantského oceánu. Tento tvor získává geny a chloroplasty z Vaucheria litorea, což je řasa, kterou spotřebovává, což mu dává omezenou schopnost produkovat chlorofyl. Kyjatka hrachová (Acyrthosiphon pisum) může využívat světlo k výrobě energeticky bohaté sloučeniny adenosintrifosfátu (ATP); tato schopnost byla spojena s výrobou karotenoidních pigmentů.
Přinášíme rady, tipy a informace pro všechny zahrádkáře a milovníky pěstování. sazenicka.cz
