¿Podría un organismo desarrollar la fotosíntesis usando estructuras microscópicas internas en lugar de usar pigmentos?

Entiendo que la mayoría de los animales que se ven azules no tienen pigmento azul sino estructuras microscópicas que dispersan la luz azul.

Correcto, pero esto no tiene nada que ver con la fotosíntesis.

Si es así, ¿bajo qué circunstancias la fotosíntesis a través de estructuras absorbentes de luz sería más fácil de desarrollar que la fotosíntesis a través de pigmentos fotosintéticos y cómo serían tales estructuras?

Un pigmento fotosintético no es más que una molécula que absorbe la luz y convierte su energía electromagnética en energía química. En otras palabras, es exactamente una "estructura absorbente de luz".

Pequeña corrección: no son solo los pigmentos, son los orgánulos los que hacen la fotosíntesis.

Lo que estás buscando lo puedes encontrar en el avispón oriental, particularmente en su pigmentación. Los pigmentos de vespa orientalis no son solo para el espectáculo, sino que también sirven para convertir la luz en energía. La avispa usa esta energía solar para ayudarse a volar o cavar su madriguera, por lo que es más activa durante el mediodía. Los pigmentos en la cutícula del avispón oriental absorben la energía solar que se convierte en energía eléctrica. Las secciones con bandas tienen múltiples capas que se vuelven cada vez más delgadas y en las que se intercalan los pigmentos. La cutícula marrón tiene alrededor de 30 capas, mientras que la capa amarilla tiene aproximadamente 15.

Los científicos han descubierto que la capa marrón exterior está cubierta de surcos que actúan casi como rejillas que ayudan a atrapar la luz, lo que permite que los rayos se canalicen hacia el interior para una mejor absorción. La capa amarilla exterior está cubierta de protuberancias de forma ovalada que aumentan el área de superficie efectiva para la absorción. Ambas áreas exhiben propiedades antirreflectantes y que atrapan la luz, lo que mejora la absorción de la luz en la cutícula. Se ha demostrado que la actividad enzimática en estas regiones disminuye cuando el avispón se expone a la luz, lo que le permite conservar energía.

Fuente: https://asknature.org/strategy/pigments-absorb-solar-energy/

Motor térmico.

https://en.wikipedia.org/wiki/Crookes_radiometer#Thermodynamic_explanation

Como se ha señalado, un pigmento es simplemente una molécula que absorbe o refleja luz de una determinada longitud de onda. Un pigmento fotosintético es más que eso: en lugar de simplemente calentar la molécula que la absorbe, la energía de la luz absorbida se transfiere a un electrón que puede pasar para finalmente participar en una reacción química y generar ATP. Este es un gran obstáculo para la evolución y solo se sabe que existen unos pocos pigmentos de este tipo.

El OP pide una estructura microscópica. Me imagino algo más grande que una proteína o una molécula. La estructura podría ser algo así como el radiómetro de Crookes, en la foto de arriba. Estos son un tipo de motor térmico, que convierte la energía electromagnética en calor y de ahí en energía cinética.

Movimiento con absorción de cuerpo negro Cuando una fuente de energía radiante se dirige a un radiómetro de Crookes, el radiómetro se convierte en un motor térmico.[5] El funcionamiento de una máquina térmica se basa en una diferencia de temperatura que se convierte en una salida mecánica. En este caso, el lado negro de la veleta se calienta más que el otro lado, ya que la energía radiante de una fuente de luz calienta el lado negro por absorción de cuerpo negro más rápido que el lado plateado o blanco.

El molino girará con cualquier frecuencia que pueda calentar el lado negro, y girará a la inversa si el entorno ambiental es más frío de lo que es, impulsado ahora por la radiación de cuerpo negro del lado negro.

WB stack ha hablado sobre la idea de utilizar la energía cinética (por ejemplo, el viento) para generar ATP . En el escenario aquí, la energía térmica se convierte en energía cinética que podría usarse para generar ATP, lo cual es bueno porque el calor funciona en todas las escalas moleculares y no es necesario reducir la energía capturada como lo haría con el viento. Los motores térmicos a nanoescala existen y operan a la escala de los mecanismos proteicos que producen ATP.

Un motor térmico a nanoescala es probablemente un obstáculo aún mayor para la evolución. ¡Menos alto para un diseño inteligente!