Міф про корал, який вимагає необмеженого кількості світла
Дана Riddle
Я мав задоволення жити на Великому острові Гавайї майже два десятиліття і користувався кожною можливістю, щоб вивчати там природні рифи (див. Малюнок 1). Одне з моїх проектів передбачало визначення світла, необхідного для фотосинтетичних коралів (примітка: вимагається в порівнянні з переноситься)
Малюнок 1. Цей мілководний басейн, всього в дюймах глибокий, містить гавайські корали. Експерименти проводились на тваринах, що знаходяться тут.
У той час отримання дозволів, які вимагає Держава Гаваї, було досить простим, і після того, як вони були в руках, проект може продовжуватися. Визначення частот фотосинтезу вимагає всього обладнання, яке зазвичай виявляється у вологих лабораторіях, а також деяких вузькоспеціалізованих інструментів.
Перший з них - це квантовий вимірювач якості (або PAR), який детально обговорюється у частині II цієї серії. Другий - це флуорометр з імпульсною амплітудною модуляцією (PAM) (див. Малюнок 2).
Малюнок 2. Цей прилад, який називається флюорометром, може визначати швидкість фотосинтезу в рослинах, водоростях та зооксантеліанах.
У двох словах, цей прилад контролює, як світло використовується або утилізується в процесі фотосинтезу і включає вимірювання флуоресценції хлорофілу. Він може визначити, чи використовується світло в фотохімії, або проливається як тепло, або розсіюється через природні захисні цикли. Це далеко за межі цієї статті, щоб обговорити ці шляхи.
Достатньо сказати, що в контексті тут ми зацікавлені в тому, скільки світла потрібно для максимізації фотосинтезу всередині зооксантелла, виявленого в мілких водяних коралах.
Звичайно серед багатьох людей можна вважати, що зооксантелі, знайдені у багатьох дрібних водних коралах, мають необмежену здатність поглинати світло і використовувати його в процесі фотосинтезу. Врешті-решт, легко знайти фотографії коралів, які повністю виникли під час відпливу, і піддаються вибуху повноцінним сонячним світлом. Це змушує нас вважати, що більше світла має бути краще!
При вивченні фотосинтезу є кілька речей, які ми повинні знати. Світло (у формі фотонів) може поглинатися фотографічними пігментами (такими як типи хлорофілу, перидинін та ін.) І, отже, протікати через дві фотосистеми та за його межами у вигляді електронів. Інші точки зрозуміти - є мінімальна кількість необхідного світла (називається Точка компенсації, де виробництво кисню відповідає потребам дихання коралових тварин та симбіонтів.)
Наступною віхою є Точка насичення де швидкість фотосинтезу максимальна, а будь-яке збільшення інтенсивності світла не призведе до збільшення швидкості. Третім пунктом є Динамічне фотоінгітація - це захист високого світла і включає в себе цикл Ксантофілла. Це природний процес.
Для цілей цієї статті ми найбільше стурбовані кількістю фотонів (інтенсивність світла - PPFD або PAR), яка перевищує точку компенсації, відповідає і перевищує точку насичення, а також, як динамічний фотоінгітація впливає на швидкість фотосинтезу.
Для цих експериментів було обрано два кам'янисті види коралів. Перший був Porites lobata (зазвичай називається Корали Лобе) та коралів "SPS" Pocillopora damicornis ("Ворсовий корал"). Результати були порівнянними, і ми обговоримо лише ті, що містяться в процедурі П. лобата.
Малюнок 3 демонструє результати.
Малюнок 3. Максимальний фотосинтез в zooxanthellae у цьому пориці кам'янистий корал досягнуто приблизно в 200 мкмоль · м · с. При 350 мкмоль · м · с сек швидкість фотосинтезу була приблизно такою, що спостерігалася при 75 мкмоль · м ³ сек!
Чітке дослідження зображення 3 показує, що максимальна швидкість фотосинтезу (насичення) досягається при інтенсивності світла ~ 200 мкмоль · м · с, а динамічний фотоінгітація виникла незабаром після цього.
Приймати додому повідомлення це: ці Порити Корали, що живуть у водах лише на кілька сантиметрів глибини, вимагають лише частки інтенсивності світла, яку вони відчують. Їх зооксантелли будуть мати максимальну швидкість фотосинтезу рано вранці, а їхні природні захисні пристрої (Ксентофіловий цикл) вступають в дію протягом середини ранку і захищають їх, доки інтенсивність світла не спадає наприкінці дня (припускаючи, що це сонячно весь день .)
Інші експерименти показують, що для більшості коралів потрібна нижча інтенсивність світла, щоб досягти максимальної швидкості фотосинтезу.
Наступного разу ми розглянемо вимоги до світла коралів, часто зустрічаються в рифових акваріумах - Акропора видів.
https://orphek.com/lighting-the-reef-aquarium/
https://orphek.com/lighting-the-reef-aquarium-part-ii/