La Photosynthèse est Quantique |
La Photosynthèse est bien Quantique |
Un phénomène quantique expliquerait l'extraordinaire rendement de la photosynthèse chez les végétaux - qui convertissent 100 % de la lumière - disions-nous il y a 3 ans. Des physiciens viennent de prouver que c'est bien le cas...
L'étude a montré que les molécules végétales impliquées dans la photosynthèse se mettent simultanément dans plusieurs états à la fois. Une propriété purement quantique.
En avril 2011, nous vous rapportions ces résultats intrigants, laissant penser que les lois quantiques, que l'on croyait réservées à l'infiniment petit, pourraient jouer un rôle crucial en biologie, et ceci, contre tous les paradigmes en vigueur. En particulier, plusieurs expériences suggéraient que le rendement proche de 100 % de la photosynthèse chez les végétaux trouve sa source dans la capacité des antennes photosynthétiques (constituées de molécules photosensibles, les chromophores) à propager les photons jusqu'à un site réactionnel (où un électron est libéré pour alimenter la chimie du vivant), en empruntant plusieurs chemins à la fois. Un peu comme le fameux chat de Schrodinger, un des fondateurs de la mécanique quantique, est susceptible d'être à la fois mort et vivant.
"UN RÉSULTAT IMPORTANT"
En janvier dernier, Edward O'Reilly et Alexandra Olaya-Castro, au college universitaire de Londres, ont franchi une étape décisive dans la confirmation de cette hypothèse. Ils sont en effet parvenus à modéliser la manière dont l'énergie lumineuse, une fois absorbée par le complexe photosynthétique, chemine entre deux chromophores. Résultat : le phénomène en question est d'essence purement quantique.
Les spécialistes suivaient plusieurs pistes afin d'interprêter les résultats expérimentaux. Mais comme l'indique Alexandra Olaya-Castro, "en toute rigueur, il était impossible d'exclure que le phénomène puisse in fine trouver une interprétation dans le cadre de la physique classique". En adaptant des méthodes issues de l'optique quantique, les physiciens ont prouvé mathématiquement que l'efficacité du transfert de lumière à travers une antenne photosynthétique ne peut s'expliquer que si les niveaux d'excitation électronique des molécules impliquées se mettent simultanément dans plusieurs états à la fois. Ce que les physiciens appellent une superposition quantique.
"C'est un résultat extrêmement important, s'enthousiasme Greg Scholes, à l'université de Toronto, l'un des premiers à avoir mis en évidence le possible caractère quantique de la photosynthèse. Les outils théoriques mis en ouvre ouvrent de plus la voie à une nouvelle génération d'expériences susceptibles de détecter une signature incontestable d'effets purement quantiques dans la photosynthèse". De quoi définitivement installer un des processus parmi les plus emblématiques du vivant dans le giron de l'étrange mécanique.
M.G. - SCIENCE & VIE N°1159 > Avril > 2014 |