¡Todas las plantas son hasta cierto punto bioluminiscentes!
- La clorofila es una molécula fluorescente. Absorbe la luz azul y naranja (pero no verde, como puede ver porque las hojas son verdes) y emite luz roja. En una hoja, la luz solar se absorbe pero no se convierte en energía utilizable al 100% de eficiencia. Esa energía desperdiciada se libera, en parte, en forma de luz roja. No es visible durante el día porque la luz solar es mucho más brillante, pero puede verla en la oscuridad si ilumina la luz azul de una hoja y mira a través de un filtro rojo, como en un microscopio de fluorescencia.
- La fluorescencia de clorofila también puede ser impulsada por procesos bioquímicos en la planta durante algún tiempo después de que la planta se pone en la oscuridad. Por ejemplo, la recombinación de especies separadas con carga eléctrica que no pudieron alcanzar el final de la ruta de la fotosíntesis puede proporcionar la energía para la luminiscencia retrasada. Los científicos han descubierto que calentar cloroplastos, aplicar un cambio de pH o mezclar con ciertos químicos puede provocar efectos similares.
Especulación:
Bien, hemos establecido que las plantas pueden fluorescer, ya sea a través de las vías del fotosistema existentes que describí anteriormente, o insertando proteínas fluorescentes adicionales como lo menciona Alaka Halder. Hagamos algunos cálculos al final del sobre de la carga adicional en la planta incurrida al emitir luz toda la noche.
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Imaginemos que queremos que nuestra planta de lámparas vivas sea tan brillante como la luna llena, que tiene una intensidad de ~ 1 mW por metro cuadrado, y queremos iluminar una habitación típica con 50 m2 de área de pared. Eso requiere 50 mW. A lo largo de 12 horas, eso es 2160 J de energía luminosa emitida, o alrededor de 500 calorías, o 0.5 calorías.
¿Cómo se compara esto con la energía almacenada en un solo día por una planta en crecimiento? Bueno, imaginemos que nuestra planta es un solo tallo, de 2 cm de diámetro, que crece muy rápido, digamos 1 cm por día. Suponiendo que la densidad de la planta es igual a la del agua, y que la mitad de su peso es azúcar, la planta agrega 1,5 g de masa de azúcar por día. Esto equivale a 6 calorías almacenadas cada día en la planta en crecimiento.
Por lo tanto, la luz pone a la planta en una desventaja energética del 10%. Esto significa que crecería un 10% más lento y, por lo tanto, se desplazaría hacia la luz desde arriba o para obtener nutrientes de sus raíces. Nuestro ejemplo aquí es para una planta de crecimiento súper rápido. Para las plantas más comunes que pueden crecer una décima parte de la velocidad del bambú, la desventaja energética es mucho más severa.
Esta desventaja energética estaría bien si proporcionara algún otro tipo de ventaja, por supuesto. La idea de que la bioluminiscencia sea un señuelo utilizado por las plantas carnívoras es bastante buena, pero el costo energético es tan alto en comparación con el uso de atrayentes de aroma que me parece poco probable. Puedo pensar en una gran ventaja reproductiva en esta era antropogénica: ¡los humanos definitivamente querrían propagar esta planta de lámpara viva!
Brillante planta de tabaco. Un comentarista (ver más abajo) mencionó que esta demostración fue manipulada, y que podría no ser posible para el GPP crear una planta tan vibrante, o incluso poder reemplazar las farolas con plantas brillantes. 