¿Sabemos si las plantas siempre han fotosintetizado utilizando las frecuencias de luz que utilizan actualmente?

La parte del espectro de luz que utiliza un organismo fotosintético depende de los pigmentos empleados para la captura de luz. Hay una serie de pigmentos diferentes utilizados en los procariotas y eucariotas fotosintéticos que, colectivamente, cubren gran parte del espectro de luz visible. Sin embargo, cualquier organismo individual solo absorbe parte del espectro; Esto probablemente se deba a que el costo de producir diferentes tipos de pigmentos supera el beneficio de poder capturar un poco más de luz.

Los organismos que capturan diferentes partes del espectro no se distribuyen aleatoriamente en la columna de agua, sino que se está produciendo una cierta estratificación. Es probable que esta estratificación sea el resultado del hecho de que la luz roja es más fácilmente absorbida por el agua, mientras que la luz de longitud de onda más corta (= energía más alta) penetra más profundamente. Las algas verdes (un grupo al que pertenecen todas las plantas terrestres, filogenéticamente hablando), generalmente flotan en la parte superior, capturando gran parte de las partes rojas del espectro. La luz verde penetra más profundo que la luz roja y es absorbida menos por las algas verdes (de ahí que se vean verdes). Las algas rojas usan esta parte del espectro más abajo en la columna de agua, y generalmente sobreviven con intensidades de luz mucho más bajas que sus primos verdes.

Por lo tanto, no es coincidencia que las plantas terrestres formen parte de la familia de las algas verdes, ya que han evolucionado a partir de algas que flotan en la parte superior y que habrían sido arrastradas por los ríos o abandonadas en alguna playa a medida que la marea se retira; eso también habría estado más preparado para soportar las altas intensidades de luz a las que habrían estado expuestos como resultado.

Desde entonces, las plantas terrestres no parecen haber jugado con los espectros de absorción de sus pigmentos: conozco varias especies parásitas que han perdido sus pigmentos junto con su capacidad de fotosíntesis, pero de ninguna que haya innovado el uso de un tipo de pigmento diferente. No estoy seguro de por qué este es el caso, todo lo que puedo decir es que parece que los organismos multicelulares generalmente se adhieren a su bioquímica básica, en lugar de adaptarse a las presiones evolutivas a nivel de sus planes corporales. En resumen, sí, sabemos con un grado bastante alto de certeza que las plantas terrestres han usado las mismas frecuencias de luz desde antes de que incluso salieran de la comodidad del mar.

No sabemos. Hay algunas bacterias que usan un compuesto llamado retina, que absorbe una parte diferente del espectro que la clorofila, y se ha observado que algunos hongos melanísticos pueden absorber una pequeña cantidad de radiación gamma, aunque el mecanismo es diferente de la fotosíntesis clásica.

Existe la hipótesis de que las primeras plantas podrían haber usado la retina, pero en realidad es solo una suposición, no hay evidencia que yo sepa.