Andrew Benson: "La química i l'estructura de la fotosíntesi són màgiques"
Andrew Benson: "La química i l'estructura de la fotosíntesi són màgiques"
Al costat de Calvin, va explicar una de les claus del procés de fotosíntesi, per això és conegut. Però, quin treball van fer exactament?
Jo era director del laboratori que estudiava la fotosíntesi en la Universitat de Berkley, i Calvin tenia interès no sols en la fotosíntesi, sinó en molts altres camps. També comptava amb un altre laboratori de recerca mèdica. Interessava sobretot la separació de proteïnes, pretenia aïllar i estudiar la proteïna que dóna Rh negatiu a la sang. Aquesta proteïna pretenia estudiar la causa de la possible incompatibilitat sanguínia que es produïa en néixer el bebè.
Per tant, encara que coneguda per la fotosíntesi, Calvin també va treballar en altres àmbits.
Així és. A més de les recerques dels dos laboratoris citats, tenia al seu càrrec a un gran grup de persones que va realitzar recerques sobre el metabolisme humà. Es va jubilar en 1985 i va morir als 89 anys en 1997.
Què va ser exactament?
El meu objectiu era analitzar les reaccions metabòliques que es produeixen en el procés de fotosíntesi, tant en la foscor com en la llum. Abans que jo empecara en això, es pensava que la llum era necessària perquè les plantes interioritzessin el diòxid de carboni de l'atmosfera. Les teories llavors apunten a una reacció fotoquímica entre el diòxid de carboni i la clorofil·la. L'adsorció introduïa el diòxid de carboni en el metabolisme de la planta. Per això, la planta només podia produir sucres amb llum.
Gràcies a les meves recerques vaig demostrar que això no passa. La planta acumula durant el dia molècules reductores d'alta energia i sintetitza els sucres amb aquesta energia. Jo vaig demostrar que aquest últim procés pot fer-se tant a la llum com a la foscor. En la fase lluminosa de la fotosíntesi es produeixen molècules reductores i no sucres.
Per a demostrar-ho, experimentem amb algues i diòxid de carboni radioactiu. A més, vam veure que les reaccions de la fase lumínica i fosca de la fotosíntesi podien ser analitzades separadament.
Des que vas fer aquestes recerques, ha notat algun canvi en la manera de treballar en els laboratoris?
Sí, d'aquells experiments de 1942 moltes coses han canviat. Llavors era necessari ser químic per a explicar alguns fets o per a trobar dades, així com per a observar com ocorrien les reaccions. Ara les màquines i els kits han substituït als que nosaltres imaginàvem al cap i vèiem en els assajos.
Segons ha dit en la seva intervenció, en l'actualitat la metodologia de cromatografia de paper està infravalorada.
Al meu entendre, el desenvolupament de la cromatografia de paper mereixia el premi Nobel, però no el va aconseguir. En les meves recerques, vaig aprofitar tots els recursos que oferia la cromatografia de paper per a estudiar radioisòtops i compostos desconeguts. Fins llavors no s'havia fet.
Els investigadors anglesos que van inventar la cromatografia de paper no eren molt bons químics, però van obrir noves oportunitats per a tots els altres. Els laboratoris actuals estan plens d'aparells molt cars i automatitzats. Aquestes eines proporcionen anàlisis molt precises i fiables, però no poden trobar noves veritats.
Creus que actualment hi ha alguna cosa per descobrir sobre la fotosíntesi?
En els últims anys són molts els investigadors excel·lents que estan treballant en això i han resolt les reaccions que es produeixen en els dos ‘centres de reacció’ que controlen la fase lumínica. La química i l'estructura màgica d'aquests centres de reacció. Per a trobar-ho han estat necessàries quatre dècades i un dur treball de molta gent.
Ara, la major part del progrés està basat en la genètica, sobretot en el desenvolupament d'estructures i en la regulació de la fertilitat. Amb la genètica es poden aconseguir collites molt més abundants, amb les quals es pot alimentar la població del tercer món.
Després de realitzar recerques sobre la fotosíntesi, en 1962 va viatjar a l'institut oceanogràfic Scripps de Sant Diego, on va treballar fins a la seva jubilació. Què va investigar en aquest temps?
De tot. Antigament vaig tenir 13 persones al meu càrrec. Microbiòlegs, químics, de tot. Tots ells investigadors de primer nivell.
Realitzem nombrosos estudis i, entre altres coses, trobem cera en copèpodes. La cera s'obté unint alcohols i àcids grassos. Amb una cadena de quaranta carboni s'obté la cera que produeixen les abelles i amb una cadena de vint-i-dos carboni s'obté una cera líquida insaturada.
Els copèpodes mengen algues. A través de l'olor trien l'alga que els agrada. Els sensors d'olfacte es troben als peus i mitjançant ells, movent l'aigua que els envolta, trien l'aliment adequat. A més, si troben alguna cosa que no els agrada, ho abandonen.
Si s'alimenten bé els copèpodes, el 70% del cos està cobert per una gran bossa de cera. Aquesta cera és una cera líquida, no saturada, que he esmentat anteriorment. Transformen la cera que prenen de les algues perquè sigui molt més líquida; redueixen l'alcohol de la cera.
Els copèpodes consumeixen algues constantment. Això ocorre sobretot a la primavera, quan el gel de les glaceres es fon i l'aigua s'omple de diatomees. Quan estan prou menjats i encerats, van al fons i allí es fan adults. Llavors busquen parella i ponen per a l'any següent. En la primavera següent, les algues tornen a pujar a les capes superiors de l'aigua en el moment del seu creixement. I a l'hora, quan els copèpodes estan molt gruixuts, apareix el salmó, que s'alimenta d'un munt de copèpodes per a engrossir-lo. És una cadena alimentària molt bonica.
Afortunadament, no vam tenir problemes per a finançar aquesta recerca i per això vam poder fer-ho.
No obstant això, les recerques sobre la fotosíntesi no van acabar aquí, no?
No, després de molts anys de treball amb copèpodes, comencem a estudiar les propietats del metanol.
Les recerques van començar en 1974. Treballem amb el radioactiu Metanol. Amb l'aplicació de metanol a les algues vam veure que el metabolisme s'accelerava, fent tots els processos més ràpid. Així que vam veure que les plantes agraden del metanol.
El meu amic el doctor Arthur Nonomura va plantar cotó en una parcel·la de mil acres i, amb metanol, va rebre la collita un mes abans del normal. A més, es va adonar que les plantes d'aquesta parcel·la també estaven mirant al sol a la tarda, alguna cosa que no ocorria en altres terrenys.
Normalment a la tarda la fotosíntesi de les plantes disminueix considerablement, però si s'administra metanol això no ocorre. La planta continua treballant sense parar, per la qual cosa la collita s'obté molt abans.
El doctor Arthur Nonomura i jo tenim patents sobre l'ús del metanol i els seus derivats; patents de productes que serveixen per a millorar les collites de blat de moro, colza i altres plantes.
Quines implicacions poden tenir aquestes recerques en el futur?
Crec que aquest tipus de descobriments serviran per a fer collites més productives a tot el món. No obstant això, la idea més important és que els governs no se sotmetin als grups religiosos, ja que ells han portat a l'home a tantes guerres. La Terra no pot suportar el balafiament constant de matèries primeres i força humana que genera una guerra.
Avui dia, amb tot el que sabem sobre l'origen i la vida de l'univers, hauríem de tenir menys incentius per a acceptar creences que han durat molt de temps. No obstant això, entre elles hi ha algunes lliçons de com s'hauria d'actuar en la societat. Crec que caldria mantenir-les i desenvolupar-les.
Andrew Benson En la dècada de 1940 va ser responsable del Departament de Química de Caltech ( Califòrnia Institute of Technology ) al costat de Sam Ruben. A la fi de la dècada, Calvin li va convidar a viatjar a Berkley per a completar el laboratori que estudiava la fotosíntesi i ésser el seu director. Allí va analitzar el procés de fixació del diòxid de carboni mitjançant l'ús del C-14. Mitjançant carboni radioactiu, va aclarir les reaccions de fase fosca, clau de la fotosíntesi, identificant i descrivint les reaccions necessàries per a transformar el diòxid de carboni en sucres i les molècules mediadores. En 1958 es va il·luminar tota la cadena de reaccions i en 1961 Calvin va rebre el Premi Nobel de Química per aquest descobriment revolucionari. En 1962 entra a treballar en l'institut oceanogràfic Scripps, on roman fins a la seva jubilació. Actualment, amb 85 anys, continua impartint conferències i és professor emèrit de l'institut. |
Buletina
Bidali zure helbide elektronikoa eta jaso asteroko buletina zure sarrera-ontzian