Le cycle de xanthophylle - Une soupape de surpression pour la photosynthèse

Par Dana Riddle - Partie 11

Dana Riddle a écrit une série d'articles sur la photosynthèse et les effets des diodes électroluminescentes de différentes couleurs.

Si vous avez manqué, veuillez trouver ici le lien vers PARTIE 10 . Vous y trouverez tous les articles précédents si vous souhaitez les récapituler ou commencer à les suivre.

Il existe un processus naturel offrant une certaine protection aux zooxanthelles lorsqu’il est exposé à trop de lumière - il s’agit du cycle xanthophylle.

Ce court article expliquera en quoi cela consiste et comment cela fonctionne.

Les xanthophylles (Xantho est le grec pour «jaune» et phyllon pour «feuille») sont des caroténoïdes.

On les voit à l'automne lorsque les feuilles changent de couleur, mais on les trouve également dans les milieux aquatiques.

Symbiodinium (zooxanthelles) contient deux xanthophylles: la diadinoxanthine (DD) et la diiatoxanthine (DT).

Pendant les périodes de forte intensité lumineuse, la diadinoxanthine est convertie en diatoxanthine et est appelée photoinhibition dynamique.

La conversion de DD en DT éloigne l'énergie de l'appareil photosynthétique et agit comme une "soupape de surpression" pour la photosynthèse.

Les scientifiques appellent cela «l'extinction non photochimique» ou NPQ. Ce processus se déroule en quelques minutes seulement après une exposition à une lumière intense.

La nuit, ou par périodes de faible intensité lumineuse, le processus est inversé - la diatoxanthine redevient diadinoxanthine.

Comprendre la photoinhibition dynamique est important.

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Malheureusement, cela ne fait pas partie du loisir de l'aquarium récifal et a conduit à l'idée fausse que la photosynthèse de Symbiodinium commence à ralentir après quelques heures, quelle que soit l'intensité de la lumière.

Cela a conduit à des régimes d'éclairage appelés «zig-zag» et «modèles en dents de scie». Cela ne veut pas dire que ces modèles ne peuvent pas mener au succès.

D'après les observations que j'ai faites au cours de mes années 18 à Hawaii, le cycle DD / DT commence à réguler la photosynthèse dans les coraux peu profonds tôt le matin (généralement lorsque l'intensité de la lumière atteint 300 à 400, en µmol · m²˖sec.)

La conversion de DD en DT offre une protection limitée aux fortes intensités lumineuses.

Si l'intensité de la lumière dépasse la capacité des xanthophylles à protéger l'appareil photosynthétique, un autre type de photo-inhibition se produit: il s'agit de la photoinhibition chronique.

La photoinhibition chronique à long terme peut causer des dommages à la fois aux zooxanthelles et à l'hôte corallien.

L'énergie qui pourrait être utilisée pour la croissance ou la reproduction est ensuite dirigée vers la réparation des tissus.

La prochaine fois, nous examinerons les intensités lumineuses à différentes profondeurs à midi dans certaines des eaux océaniques les plus claires (ou plus exactement, les moins turbides) du monde - la côte de Kona sur la grande île d’Hawaï.

Dans les cas extrêmes, le corail expulsera les zooxanthelles dans un dernier effort pour survivre.