I MECCANISMI QUANTISTICI DELLA FOTOSINTESI

Uno studio rivela un'ottimizzazione della fotosintesi a livello quantistico

Ma il meccanismo per caso e selezione non ottimizza.

“Quantum Coherent Energy Transfer over Varying Pathways in Single Light-Harvesting Complexes” è il titolo con il quale è stato pubblicato un articolo su Science il 21 giugno scorso. Si tratta di uno studio che ha rivelato meccanismi sinora inimmaginabili nella fotosintesi:

I nostri dati suggeriscono che una longeva coerenza quantistica rende robusti i sistemi fotosintetici in presenza di disordine, che è un prerequisito per un efficace raccolta della luce.

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Che qualcosa di estremamente efficiente accadesse nella fotosintesi era immaginabile a partire dalla constatazione dell’incredibile rendimento energetico del processo fotosintetico rispetto a quello ottenuto con i più moderni pannelli fotovoltaici, come riportato su Le Scienze online in un articolo intitolato “I segreti quantistici della fotosintesi” che fa riferimento allo stesso studio:

 Per la prima volta sono stati osservati nel dettaglio i processi fotochimici che permettono alla fotosintesi di convertire l’energia in modo altamente efficiente – pari a circa il 95 per cento contro il 20 per cento circa delle attuali celle fotovoltaiche…

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L’elevatissima efficienza è dovuta a meccanismi che evitano il verificarsi di fenomeni di decoerenza quantistica che farebbero perdere energia al sistema, come ha spiegato il coordinatore dello studio Niek van Hulst, sempre su Le Scienze:

“Questi risultati – ha detto Niek van Hulst, che ha coordinato lo studio – dimostrano che la coerenza, il fenomeno quantistico di sovrapposizione di stati, è responsabile del mantenimento degli elevati livelli di efficienza del trasporto energetico nei sistemi biologici, anche quando adattano i percorsi del trasporto dell’energia sotto l’influsso di fattori ambientali.”

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Non sappiamo se questo sistema sia il migliore pensabile, ma un’efficienza del 95% (contro il 20% reso possibile dalla pur elevata tecnologia attuale) rappresenta indubbiamente un altissimo livello di ottimizzazione del processo fotosintetico. Ma come fatto notare da J. Fodor e M.P. Palmarini, i meccanismi neodarwiniani non sono tali da portare all’ottimizzazione dei sistemi.

Infatti, nel loro noto lavoro  “Gli errori di Darwin”, i due autori riportano l’esempio del sistema nervoso di un macaco e di un nematode. Al riguardo fanno notare che le connessioni nel macaco sono progettate “meglio dei migliori microchip industriali” (pag.98), infatti meno di una configurazione su un milione si conforma meglio di quella del macaco, e nel caso del nematode gli 11 gangli hanno un’ottimizzazione delle connessioni che risulta la migliore tra le 40.000.000 di combinazioni possibili. Questo significa che i circuiti neuronali presi in esame sono “ottimizzati”,che cioè i collegamenti tra i neuroni sono i più efficienti possibili. Ma l’evoluzione che avviene secondo i principi del caso e della necessità può solo migliorare progressivamente, non ottimizzare.

Ed ecco adesso un nuovo caso di ottimizzazione, l’efficienza della fotosintesi clorofilliana con il suo 95% non lascia molto margine di miglioramento. 

E come abbia fatto il meccanismo per caso e selezione ad “indovinare” in tempi ristretti (dal punto di vista evoluzionistico) proprio quelle proteine che messe insieme compiono un lavoro coordinato a livello quantistico ovviamente non è dato saperlo.

L’unica risposta che ci è data recita “caso e pressione selettiva”, nessuna legge di natura, nessun esperimento corroborante e nessuna possibile confutazione, solamente due fattori che si potrebbero applicare a qualunque fenomeno. Ma non ne spiegano nessuno.

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