수족관 조명 7부: 광합성으로 사용할 수 있는 방사선
나 수수께끼로
PUR(Photosynthetically Usable Radiation)은 광합성을 촉진하는 스펙트럼의 일부입니다. 이것은 일반적으로 광합성 활성 방사선(PAR, 400~700nm 사이의 빛으로 정의됨)의 하위 집합으로 간주되지만 일부 자외선-A 파장과 경우에 따라 적외선이 광합성 촉진.
우리는 초등학교에서 파란색과 빨간색 파장이 광합성 과정에서 사용하기에 가장 유용하다고 배웁니다. 사실이지만 우리는 다른 파장의 중요성을 무시하는 경향이 있습니다. Symbiodinium 종(zooxanthellae)에는 페리디닌이라는 부속 색소가 들어 있습니다. 페리디닌은 최대 약 550나노미터까지 빛을 흡수하므로 유용한 파장을 스펙트럼의 녹색 부분으로 확장합니다.
그림 1은 Favia 돌산호에서 분리된 Symbiodinium 종(유행성 일반병인 Clades C1 또는 C3일 가능성이 있음)의 활동 스펙트럼을 보여줍니다. 작용 스펙트럼은 빛의 파장에 대해 플롯된 생리적 반응(일반적으로 산소 생산)입니다.
그림 1.
이 Action Spectrum은 파란색과 빨간색 빛이 돌산호에서 분리된 주산셀라의 광합성에 중요하다는 것을 보여줍니다. 또한 보조 색소인 페리디닌에 의한 녹색광 흡수를 보여줍니다.
또 다른 경우 - 홍조류 Myriogramme의 경우 - Action Spectrum이 Symbiodinium 종의 것과 크게 다른 것을 볼 수 있습니다. 그림 2를 참조하십시오.
그림 2.
그림 2. 그림 1과 2에 표시된 활동 스펙트럼의 빠른 비교는 두 광합성 유기체의 빛 요구 사항이 매우 다를 수 있음을 보여줍니다.
광합성 촉진을 위한 보편적인 '최고의' 조명은 없다는 것이 명백해졌습니다. 따라서 스펙트럼 조정을 제공하는 수족관 조명이 가장 바람직합니다. 다중 채널 조정 기능이 있는 LED 조명은 현재 사용 가능한 최고의 옵션을 제공합니다.
이 Action Spectrum 정보가 좋은 만큼 주의해서 살펴봐야 합니다. 작용 스펙트럼은 모노크로메이터라는 장치를 사용하여 결정됩니다. 모노크로메이터는 광대역 방사선을 좁은 대역폭으로 분할하므로 이 장비를 사용하는 절차는 Emerson Enhancement Effect를 나타내지 않습니다. 1950년대에 Robert Emerson과 동료들이 발견한 Emerson Enhancement Effect는 두 개의 광계(I 및 II)가 있으며 식물이 적색광과 원적외선에 동시에 노출되었을 때 광합성 속도가 가장 높다는 것을 발견했습니다.
이것은 질문을 던집니다. 적색 및 원적외선 파장이 거의 없는 심해의 광합성 유기체는 Emerson Enhancement Effect로부터 어떻게 이익을 얻습니까? 답은 그렇지 않다는 것입니다.
다행스럽게도 오늘날의 LED 조명 시스템 중 일부는 청색광과 백색광만 생성했던 초기 장치의 스펙트럼을 훨씬 능가하는 광대역 스펙트럼을 생성하는 다이오드를 통합하고 있습니다(청색광 여기 트라이밴드 인광체의 결과).
다음 시간에는 Orphek의 Atlantik V4 등기구에서 개별 LED가 생성하는 광합성으로 사용 가능한 방사선을 살펴보겠습니다. PAR과 PUR은 함께 고려되어야 하므로 이에 대해서도 살펴보겠습니다.
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