В каждом листе, на свету, работает фабрика, которая разбирает воду на кислород и водород. Кислород уходит в воздух, которым мы дышим, а водород растение использует для еды. Сердце этой фабрики — белковый комплекс с четырьмя атомами марганца и одним атомом кальция. Именно там вода теряет электроны и превращается в кислород.

Долго не могли понять, как два атома кислорода, которые раньше были в разных молекулах воды, оказываются рядом и соединяются. Новая работа предлагает такой сценарий. Один атом кислорода (назовём его О3) приходит из молекулы воды и садится рядом с марганцем. Второй атом (О6) белок уже держит наготове. Когда приходит свет, электроны перескакивают, и атомы сближаются. Связь между ними образуется, как застёжка-молния: две половинки сходятся, и зубчики цепляются друг за друга.

Такой путь соединения оказывается энергетически выгоднее, чем тот, что считали основным раньше. Вместо того чтобы ждать, пока два атома кислорода сами найдут друг друга в тесной комнате, белок подводит один из них к нужному месту и держит, пока не придёт второй. Это похоже на сборку мебели: сначала кладёшь деталь в паз, потом прикручиваешь вторую.

Понимание этого механизма важно для создания искусственных систем, которые будут делать кислород или чистое топливо из воды и солнечного света. Если мы научимся повторять этот трюк, то сможем строить фабрики, похожие на лист, но ещё эффективнее.