Переважна більшість форм життя на Землі використовує в процесі фотосинтезу видиме червоне світло. Проте вчені виявили, що ціанобактерії, які мешкають в затінених умовах, таких як бактеріальні мати в Йєллоустоні і пляжні породи в Австралії, фотосинтезують з використанням ближнього інфрачервоного світла.
Зріз гірської породи в Австралії, показує колонії мікроорганізмів (відмічені зеленим), які використовують хлорофіл f. © Dennis Nuernberg
При стандартному тип фотосинтезу для поглинання світла та для отримання з його допомогою корисних біохімічних речовин і кисню використовується зелений пігмент хлорофіл а, а те, як хлорофіл а поглинає світло, означає, що для фотосинтезу може використовуватися тільки енергія червоного світла.
Оскільки хлорофіл а присутній у всіх відомих рослинах, водоростях і ціанобактеріях, вважалося, що енергія червоного світла встановлює «червону межу» для фотосинтезу; тобто мінімальна кількість енергії, необхідної для виконання складної хімії, яка виробляє кисень. Червона межа використовується в астробіології, щоб судити про можливості розвитку складного життя на інших планетах.
Але, виявляється, коли деякі ціанобактерії ростуть в умовах ближнього інфрачервоного світла, стандартні системи, що містять хлорофіл а, відключаються, і в силу вступають інші системи, що містять хлорофіл f. В нормальних умовах освітлення використовується стандартна схема фотосинтезу.
Досі вважалося, що хлорофіл f просто збирає світло. Нове дослідження показує, що цей вид хлорофілу відіграє ключову роль у фотосинтезі в затінених умовах, використовуючи низькоенергетичне інфрачервоне світло для виконання складної хімії.