Fitocromos são os olhos de uma planta. Eles permitem-lhes detectar mudanças na cor, intensidade e qualidade da luz para que as plantas possam reagir e adaptar-se.

“Eles controlam todos os aspectos da vida de uma planta”, diz Clark Lagarias, professor de bioquímica da Universidade da Califórnia, Davis.

Fitocromos de plantas terrestres respondem à luz vermelha – as plantas absorvem o vermelho e refletem a luz verde, razão pela qual elas parecem verdes. A luz vermelha não penetra muito na água, e algumas algas marinhas e terrestres não possuem genes de fitocromo.

Mas outras não, então Lagarias e colegas observaram as propriedades dos fitocromos de uma variedade de algas e descobriram que os fitocromos das algas, ao contrário dos das plantas terrestres, são capazes de perceber a luz através do espectro visível – azul, verde, amarelo, laranja, vermelho, e vermelho distante.

Esta ampla cobertura espectral provavelmente ajuda as algas a fazer uso de qualquer luz que possam no oceano, diz Lagarias, seja ajustando sua química de colheita de luz para mudar as condições, ou subindo e afundando na coluna de água à medida que os níveis de luz na superfície mudam.

Por causa das diferentes cores de luz penetrarem em diferentes profundidades na água, as algas enfrentam desafios na colheita de luz que as plantas terrestres não enfrentam. A nova pesquisa, publicada nos Anais da Academia Nacional de Ciências, mostra que as algas podem estar à altura da ocasião.

‘Estive lá e voltei’

Os próprios citocromos têm uma longa história evolutiva e provavelmente surgiram da interacção entre oxigénio e bilins, moléculas de pigmento intimamente ligadas à clorofila e ao pigmento heme portador de oxigénio na hemoglobina, diz Lagarias.

A forma ancestral parece ser sensível à luz vermelha, semelhante aos fitocromos das plantas terrestres modernas. Mas entre a origem e hoje, os fitocromos passaram por um estágio de enorme diversidade quando puderam detectar uma gama muito maior de comprimentos de onda.

“É uma molécula que esteve lá e voltou”, diz Lagarias.

As descobertas ajudam os pesquisadores a entender melhor o papel da luz e a resposta à luz na formação da ecologia, bem como um modelo de como as células vivas reagem à luz. Eles também poderiam ajudar na reprodução de culturas aquáticas que poderiam tirar proveito de diferentes condições de luz.

Os autores do trabalho são da UC Davis, Rutgers University, Monterey Bay Aquarium Research Institute e Canadian Institute for Advanced Research. Os Institutos Nacionais de Saúde, a National Science Foundation, os EUA, o Departamento de Agricultura, o Departamento de Defesa, a Fundação Packard e a Fundação Gordon e Betty Moore forneceram financiamento.