Когда солнечный луч падает на лист, внутри него начинается эстафета. Энергия света переходит от одной молекулы хлорофилла к другой, пока не доберётся до реакционного центра — места, где запускается химия жизни. Эта эстафета идёт с удивительной точностью: почти каждый квант света находит свой путь.
Учёные решили выяснить, как молекулам удаётся так слаженно передавать энергию. Они изучили белки пурпурных бактерий, которые улавливают свет. Оказалось, что энергия не сидит на одной молекуле, а распределяется сразу по нескольким — как волна, пробегающая по натянутой верёвке. Это помогает энергии быстрее находить дорогу.
У растений и цианобактерий, которые используют кислородный фотосинтез, картина иная. Там молекулы хлорофилла работают поодиночке, но их колебания тоже помогают передаче энергии. Природа нашла два разных решения одной задачи.
Понимание этих механизмов может помочь в создании солнечных батарей, которые будут работать так же эффективно, как лист дерева.
В пурпурных бактериях энергия света распределяется сразу по нескольким молекулам хлорофилла, а у растений — по одной. Но оба способа работают с почти стопроцентной эффективностью.