Τα φυτά χρησιμοποιούν το φως του ήλιου για να αποσπάσουν διοξείδιο του άνθρακα από την ατμόσφαιρα και να το μετατρέψουν σε βιομάζα. Παράλληλα, διασπώντας το νερό, παράγουν το οξυγόνο που αναπνέουμε. Μέχρι τώρα, η διαδικασία αυτή δεν είχε αποκαλύψει τα μοριακά μυστικά της πλήρως στους επιστήμονες.
Οι ερευνητές από τις ΗΠΑ, τη Γερμανία, τη Βρετανία και τη Σουηδία, με επικεφαλής τον Γιούνκο Γιάνο του Εθνικού Εργαστηρίου Λόρενς Μπέρκλεϊ του αμερικανικού Υπουργείου Ενέργειας, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό "Nature", χρησιμοποίησαν τον αμερικανικό επιταχυντή SLAC για να "δουν'' τη φωτοσύνθεση επί το έργον. Στην ερευνητική ομάδα συμμετείχε ο Δημοσθένης Σοκαράς, απόφοιτος του ΕΜΠ (2010) και ερευνητής σήμερα του επιταχυντή SLAC του Πανεπιστημίου Στάνφορντ της Καλιφόρνια.
Η παρατήρηση -για πρώτη φορά σε συνθήκες θερμοκρασίας δωματίου και σε πραγματικό χρόνο- έγινε με απεικόνιση υψηλής ανάλυσης σε ατομική κλίμακα, χάρη στους πολύ γρήγορους παλμούς ακτίνων-Χ με τους οποίους «βομβαρδιζόταν» το φυτό από ένα ισχυρό λέιζερ. Κατάφεραν έτσι να παρακολουθήσουν βήμα-βήμα πώς ένα μόριο οξυγόνου παράγεται από δύο μόρια νερού.
Η παραγωγή του οξυγόνου γίνεται από ένα σύμπλεγμα πρωτεϊνών, το λεγόμενο «φωτοσύστημα ΙΙ», που χρησιμοποιεί την ενέργεια στο φως του ήλιου για να διασπάσει τα μόρια του νερού. Σχεδόν όλο το οξυγόνο στην ατμόσφαιρα της Γης παράγεται με αυτό τον τρόπο.
«Ξεκλειδώνοντας» τα μυστικά της φωτοσύνθεσης, οι επιστήμονες ελπίζουν ότι θα κάνουν σημαντική πρόοδο στο πεδίο της τεχνητής φωτοσύνθεσης και της παραγωγής ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.
Η φωτοσύνθεση είναι μια διαδικασία που ξεκίνησε στον πλανήτη μας πριν από περίπου τρία δισεκατομμύρια χρόνια, αρχικά από κυανοβακτήρια, όταν ακόμη δεν υπήρχαν φυτά.
