La cire cuticulaire du pin nain améliore la photosynthèse en utilisant des fluorophores qui convertissent la lumière UV en lumière bleue pouvant être utilisée pour la photosynthèse, même dans des conditions de faible luminosité.

Introduction

Le pin nain (Pinus mugo), originaire des hautes altitudes des Alpes, prospère dans un environnement exposé à des niveaux élevés de rayonnement UV. En raison de leur feuillage longévif, ces pins sont plus sensibles aux dommages causés par les UV, nécessitant une protection efficace. . Contrairement à de nombreuses plantes qui produisent des graines de façon saisonnière, le pin ponderosa produit des graines toute l'année. La production et le développement de ces semences nécessitent d'importantes quantités d'énergie provenant de .

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Pinus mugo Terre

La stratégie

Les plantes absorbent normalement la lumière dans le spectre visible et diffusent ou filtrent la lumière UV, car elle peut endommager plusieurs processus végétaux. Cependant, les feuilles du pin nain contiennent une cuticule cireuse chargée de fluorophores, de petites molécules organiques capables d'absorber la lumière ultraviolette et de la convertir en lumière bleue visible.

Lorsqu’un fluorophore absorbe un photon de lumière, il passe de son état fondamental à un état excité d’énergie plus élevée. Après une brève période, il revient à un état d'énergie inférieure, libérant l'énergie excédentaire sous forme de photon de lumière avec une longueur d'onde plus longue.

Cette conversion protège la plante et améliore même la photosynthèse, conférant aux arbres un avantage écologique, notamment dans des conditions de faible luminosité.

 

Le potentiel

Les humains pourraient tirer des leçons de cette stratégie naturelle pour développer des innovations technologiques en matière de protection contre les rayonnements nocifs. La couche cuticulaire protectrice contre les UV pourrait être imitée pour fournir un revêtement protecteur contre les UV, transformant la partie nocive du rayonnement en énergie utilisable. Ce concept pourrait être appliqué pour rendre les cellules solaires plus efficaces en ajoutant un revêtement fluorescent qui convertit une fraction de haute énergie inexploitée en rayonnement utile.

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Dernière mise à jour 31 août 2023