Che cos'è la fotosintesi?

La fotosintesi è una tecnica per convertire la luce solare in energia che è stata utilizzata da alcuni organismi per circa 3,4 miliardi di anni. La formula di base prevede una conversione di anidride carbonica e acqua in glucosio e ossigeno, aiutata da reazioni dipendenti dalla luce. La fotosintesi è emersa rapidamente dopo l'emergere della vita stessa, si pensava che fosse avvenuta 3,5 miliardi di anni fa, dopo che la crosta terrestre si era raffreddata. I primi organismi fotosintetici furono gli antenati dei cianobatteri moderni.

La fotosintesi si svolge all'interno di cloroplasti, organelli speciali situati nelle cellule delle piante e altri organismi fotosintetizzanti. I coloroplasti sono verdi perché utilizzano la clorofilla del pigmento. Gli organi primari che assorbono il sole delle piante sono le foglie. Sebbene i cloroplasti si trovino nelle cellule di una pianta, la densità dei cloroplasti è di gran lunga la più alta sulle foglie, dove si possono trovare tra 450.000 e 800.000 cloroplasti in ogni millimetro quadrato.

Si ritiene che i cloroplasti derivino da batteri fotosintetici, con i quali hanno molto in comune. Come le centrali elettriche di cellule eucariotiche (complesse), i mitocondri, si pensa che i cloroplasti derivino da relazioni simbiotiche estremamente strette tra i primi microbi, così vicine da diventare parte della stessa entità inseparabile.

Uno dei sottoprodotti della fotosintesi è l'ossigeno, la molecola che noi umani e altri animali abbiamo bisogno per vivere. Sebbene oggi l'ossigeno porti vita, durante un evento catastrofico due miliardi di anni fa, ha portato la morte. A quel tempo, l'atmosfera terrestre conteneva poco ossigeno e grandi rocce di ferro potevano essere esposte alla superficie senza arrugginire. Quindi, durante un periodo geologicamente improvviso costituito da alcune decine di milioni di anni, i cianobatteri fotosintetici che producono ossigeno si sono evoluti e hanno coperto la Terra, producendo enormi quantità di ossigeno e causando un'estinzione di massa di lignaggi evolutivi non abituati a concentrazioni di ossigeno atmosferiche così elevate. Questa è nota come catastrofe dell'ossigeno.

Oggi l'atmosfera è circa il 23% di ossigeno e il resto di azoto. La necessità dell'ossigeno dalle piante è un altro motivo per cui dovremmo scoraggiare la distruzione delle foreste pluviali in tutto il mondo, in particolare in Amazzonia.

Gli organismi fotosintetici servono come base per ogni ecosistema. In questo ruolo vengono definiti produttori. Gli organismi che li consumano sono di conseguenza chiamati consumatori.