빛의 무제한을 요구하는 산호의 신화
나 수수께끼로
나는 거의 1년 동안 하와이의 빅 아일랜드에서 살면서 기쁨을 느꼈고 모든 기회를 그곳의 자연 암초를 연구했습니다(그림 XNUMX 참조). 내 프로젝트 중 하나는 광합성 산호에 필요한 빛의 결정과 관련이 있습니다(참고: 필수 대 용인.)
그림 1. 불과 몇 인치 깊이의 이 얕은 조수 웅덩이에는 아름다운 하와이산 산호가 있습니다. 여기에서 발견된 동물에 대한 실험이 수행되었습니다.
당시에는 하와이 주에서 요구하는 허가를 받는 것이 비교적 쉬웠고 허가가 나면 프로젝트를 진행할 수 있었습니다. 광합성 속도를 결정하려면 습식 실험실에서 일반적으로 발견되는 모든 장비와 일부 고도로 전문화된 장비가 필요합니다.
첫 번째는 고품질 양자(또는 PAR) 측정기(이 시리즈의 2부에서 자세히 설명)입니다. 두 번째는 PAM(펄스 진폭 변조) 형광 측정기입니다(그림 XNUMX 참조).
그림 2. 형광 측정기라고 하는 이 기구는 식물, 조류 및 동물원의 광합성 속도를 결정할 수 있습니다.
간단히 말해서, 이 장비는 광합성 과정에서 빛이 어떻게 사용되거나 폐기되는지 모니터링하고 엽록소 형광 측정을 포함합니다. 빛이 광화학에 사용되는지, 열로 발산되는지 또는 자연 보호 주기를 통해 소멸되는지 결정할 수 있습니다. 이러한 경로에 대해 논의하는 것은 이 문서의 범위를 훨씬 벗어납니다.
여기의 맥락에서 우리는 얕은 수심 산호에서 발견되는 주산셀라(zooxanthellae) 내에서 광합성을 최대화하기 위해 얼마나 많은 빛이 필요한지에 관심이 있다고 말하는 것으로 충분합니다.
얕은 수심의 산호에서 발견되는 주산텔라가 빛을 흡수하여 광합성 과정에 사용할 수 있는 무한한 능력이 있다고 많은 사람들이 믿는 것이 일반적입니다. 결국 썰물 때 산호가 완전히 모습을 드러내고 강렬한 햇빛에 휩싸인 사진을 쉽게 찾을 수 있습니다. 그것은 더 많은 빛이 더 좋을 것이라고 믿게 만듭니다!
광합성을 공부할 때 알아야 할 몇 가지 사항이 있습니다. 빛(광자 형태)은 광색소(예: 엽록소, 페리디닌 등)에 의해 흡수될 수 있으므로 두 광계를 통해 전자 형태로 흐릅니다. 이해해야 할 기타 사항 – 필요한 최소한의 빛이 있습니다( 보상 포인트, 여기서 산소 생산은 산호 동물과 공생동물의 호흡 요구를 충족합니다.)
다음 마일스톤은 포화점 광합성 속도가 최대이고 광도가 증가해도 광합성 속도가 높아지지 않는 곳. 세 번째 포인트는 동적 광억제 – 그것은 높은 빛에 대한 보호이며 Xanthophyll Cycle을 포함합니다. 자연스러운 과정입니다.
이 기사의 목적을 위해 우리는 보상점을 초과하고 포화점을 충족하고 초과하는 광자 수(빛 강도 – PPFD 또는 PAR)와 동적 광억제(Dynamic Photoinhibition)가 광합성 속도에 미치는 영향에 가장 관심이 있습니다.
이 실험을 위해 두 개의 돌이 많은 산호 종을 선택했습니다. 첫 번째는 포리테스 로바타 (일반적으로 Lobe Coral이라고 함) 및 'SPS'산호 Pocillopora damicornis (사마귀 산호.) 결과는 비슷했으며 관련된 절차의 결과만 논의할 것입니다. P. 로바타.
그림 3은 결과를 보여줍니다.
그림 3. 이 Porites 돌산호의 주산셀라에서 최대 광합성은 약 200 µmol·m²·sec에서 달성되었습니다. 350 µmol·m²·sec에서 광합성 속도는 75 µmol·m²·sec에서 볼 수 있는 정도였습니다!
그림 3을 면밀히 살펴보면 광합성(포화)의 최대 속도가 ~200 µmol·m²·sec의 광도에서 달성되었고 그 직후 동적 광억제(Dynamic Photoinhibition)가 작동했음을 알 수 있습니다.
테이크 홈 메시지는 다음과 같습니다. 포리테스 불과 몇 센티미터 깊이의 바다에 사는 산호는 경험하게 될 빛의 강도의 일부만 필요로 했습니다. 그들의 zooxanthellae는 이른 아침에 광합성의 최대 속도에 있을 것이고, 그들의 자연 보호 장치(Xanthophyll Cycle)는 오전 중반에 작동하여 늦은 오후에 광도가 떨어질 때까지 보호합니다(하루 종일 맑다고 가정). .)
다른 실험에서는 대부분의 산호가 최대 광합성 속도를 달성하기 위해 더 낮은 광도를 필요로 한다고 제안합니다.
다음 시간에는 암초 수족관에서 흔히 볼 수 있는 산호의 빛 요구 사항에 대해 살펴보겠습니다. 아크로 폴라 종.
https://orphek.com/lighting-the-reef-aquarium/
https://orphek.com/lighting-the-reef-aquarium-part-ii/