అపరిమిత మొత్తంలో కాంతి అవసరమయ్యే పగడాల పురాణం
డానా రిడిల్ ద్వారా
నేను దాదాపు రెండు దశాబ్దాలుగా హవాయిలోని బిగ్ ఐలాండ్లో నివసించడం ఆనందంగా ఉంది మరియు అక్కడి సహజ రీఫ్లను అధ్యయనం చేయడానికి ప్రతి అవకాశాన్ని ఉపయోగించుకున్నాను (మూర్తి 1 చూడండి.) నా ప్రాజెక్ట్లలో ఒకటి కిరణజన్య సంయోగక్రియ పగడాలకు అవసరమైన కాంతిని నిర్ణయించడం (గమనిక: అవసరం వర్సెస్ సహించారు.)
Figure 1. ఈ నిస్సార టైడ్ పూల్, కేవలం అంగుళాల లోతు, అందమైన హవాయి పగడాలను కలిగి ఉంది. ఇక్కడ దొరికిన జంతువులపై ప్రయోగాలు జరిగాయి.
ఆ సమయంలో, హవాయి రాష్ట్రానికి అవసరమైన అనుమతులను పొందడం చాలా సులభం, మరియు ఇవి చేతికి వచ్చిన తర్వాత, ప్రాజెక్ట్ కొనసాగవచ్చు. కిరణజన్య సంయోగక్రియ రేటును నిర్ణయించడానికి సాధారణంగా తడి ప్రయోగశాలలో కనిపించే అన్ని పరికరాలు మరియు కొన్ని అత్యంత ప్రత్యేకమైన పరికరాలు అవసరం.
వీటిలో మొదటిది నాణ్యమైన క్వాంటం (లేదా PAR) మీటర్ (ఈ సిరీస్లోని పార్ట్ IIలో కొంత వివరంగా చర్చించబడింది.) రెండవది పల్స్ యాంప్లిట్యూడ్ మాడ్యులేషన్ (PAM) ఫ్లోరోమీటర్ (మూర్తి 2 చూడండి.)
Figure 2. ఫ్లోరోమీటర్ అని పిలువబడే ఈ పరికరం మొక్కలు, ఆల్గే మరియు జూక్సాంతెల్లాలో కిరణజన్య సంయోగక్రియ రేటును నిర్ణయించగలదు.
క్లుప్తంగా చెప్పాలంటే, కిరణజన్య సంయోగక్రియ ప్రక్రియలో కాంతి ఎలా ఉపయోగించబడుతుందో లేదా పారవేయబడుతుందో ఈ పరికరం పర్యవేక్షిస్తుంది మరియు క్లోరోఫిల్ ఫ్లోరోసెన్స్ను కొలిచేందుకు ఉంటుంది. ఫోటోకెమిస్ట్రీలో కాంతి ఉపయోగించబడుతుందా లేదా వేడిగా షెడ్ చేయబడిందా లేదా సహజ రక్షణ చక్రాల ద్వారా వెదజల్లబడుతుందా అనేది ఇది నిర్ధారిస్తుంది. ఈ మార్గాల గురించి చర్చించడం ఈ వ్యాసం యొక్క పరిధికి మించినది.
ఇక్కడ సందర్భంలో, నిస్సార నీటి పగడాలలో కనిపించే జూక్సాంతెల్లాలో కిరణజన్య సంయోగక్రియను పెంచడానికి ఎంత కాంతి అవసరం అనే దానిపై మాకు ఆసక్తి ఉందని చెప్పడానికి సరిపోతుంది.
అనేక నిస్సార నీటి పగడాలలో కనిపించే జూక్సాంటెల్లా కాంతిని గ్రహించి కిరణజన్య సంయోగక్రియ ప్రక్రియలో ఉపయోగించగల అపరిమితమైన సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయని నమ్మడం చాలా మందిలో సాధారణం. అన్నింటికంటే, తక్కువ ఆటుపోట్ల సమయంలో పూర్తిగా ఉద్భవించిన పగడాల ఫోటోలు మరియు పూర్తి శక్తి సూర్యకాంతి ద్వారా పేలడం సులభం. మరింత కాంతి మెరుగ్గా ఉండాలని ఇది మనల్ని నమ్మేలా చేస్తుంది!
కిరణజన్య సంయోగక్రియను అధ్యయనం చేస్తున్నప్పుడు, మనం తెలుసుకోవలసిన కొన్ని విషయాలు ఉన్నాయి. కాంతి (ఫోటాన్ల రూపంలో) ఫోటోపిగ్మెంట్ల ద్వారా గ్రహించబడుతుంది (క్లోరోఫిల్, పెరిడినిన్, మొదలైనవి) మరియు అందువల్ల రెండు ఫోటోసిస్టమ్ల ద్వారా మరియు ఎలక్ట్రాన్ల రూపంలో ప్రవహిస్తుంది. అర్థం చేసుకోవలసిన ఇతర పాయింట్లు - కనీస మొత్తంలో కాంతి అవసరం (అని పిలుస్తారు పరిహారం పాయింట్, ఇక్కడ ఆక్సిజన్ ఉత్పత్తి పగడపు జంతువు మరియు సహజీవనాల శ్వాసకోశ అవసరాలను తీరుస్తుంది.)
తదుపరి మైలురాయి ది సంతృప్త స్థానం కిరణజన్య సంయోగక్రియ రేటు గరిష్టంగా ఉంటుంది మరియు కాంతి తీవ్రతలో ఏదైనా పెరుగుదల అధిక రేటుకు దారితీయదు. మూడవ అంశం డైనమిక్ ఫోటోఇన్హిబిషన్ - ఇది అధిక కాంతికి రక్షణ మరియు క్సాంతోఫిల్ సైకిల్ను కలిగి ఉంటుంది. ఇది సహజమైన ప్రక్రియ.
ఈ కథనం యొక్క ప్రయోజనాల కోసం, మేము కాంపెన్సేషన్ పాయింట్ను మించిన ఫోటాన్ల సంఖ్య (కాంతి తీవ్రత - PPFD లేదా PAR) సంతృప్త బిందువును కలుస్తుంది మరియు మించిపోయింది మరియు డైనమిక్ ఫోటోఇన్హిబిషన్ కిరణజన్య సంయోగక్రియ రేటును ఎలా ప్రభావితం చేస్తుంది.
ఈ ప్రయోగాల కోసం రెండు రాతి పగడపు జాతులను ఎంపిక చేశారు. మొదటిది పోరిట్స్ లోబాటా (సాధారణంగా లోబ్ కోరల్ అని పిలుస్తారు) మరియు 'SPS' పగడపు పోసిల్లోపోరా డామికార్నిస్ (The Wart Coral.) ఫలితాలు పోల్చదగినవి, మరియు మేము సంబంధిత ప్రక్రియలో ఉన్న వాటిని మాత్రమే చర్చిస్తాము పి. లోబాటా.
మూర్తి 3 ఫలితాలను చూపుతుంది.
మూర్తి 3. ఈ పోరైట్స్ స్టోనీ కోరల్లోని జూక్సాంతెల్లాలో గరిష్ట కిరణజన్య సంయోగక్రియ దాదాపు 200 µmol·m²·sec వద్ద సాధించబడింది. 350 µmol·m²·sec వద్ద కిరణజన్య సంయోగక్రియ రేటు 75 µmol·m²·sec వద్ద కనిపించింది!
మూర్తి 3ని నిశితంగా పరిశీలించడం వలన ~200 µmol·m²·sec కాంతి తీవ్రతతో గరిష్టంగా కిరణజన్య సంయోగక్రియ (సంతృప్తత) సాధించబడింది మరియు డైనమిక్ ఫోటోఇన్హిబిషన్ కొంతకాలం తర్వాత అమలులోకి వచ్చింది.
టేక్ హోమ్ సందేశం ఇది: ఇవి పోరిట్స్ నీటిలో నివసించే పగడాలకు కొన్ని సెంటీమీటర్ల లోతులో అవి అనుభవించే కాంతి తీవ్రతలో కొంత భాగం మాత్రమే అవసరం. వారి zooxanthellae ఉదయాన్నే గరిష్టంగా కిరణజన్య సంయోగక్రియలో ఉంటుంది మరియు వాటి సహజ రక్షణ పరికరాలు (క్సాంతోఫిల్ సైకిల్) మధ్యాహ్న సమయంలో అమలులోకి వస్తాయి మరియు మధ్యాహ్న సమయంలో కాంతి తీవ్రత తగ్గే వరకు వాటిని రక్షిస్తుంది (రోజంతా ఎండగా ఉంటుంది. .)
కిరణజన్య సంయోగక్రియ యొక్క గరిష్ట రేట్లు సాధించడానికి చాలా పగడాలకు తక్కువ కాంతి తీవ్రత అవసరమని ఇతర ప్రయోగాలు సూచిస్తున్నాయి.
తదుపరిసారి, రీఫ్ అక్వేరియాలో తరచుగా కనిపించే పగడపు కాంతి అవసరాలను మేము పరిశీలిస్తాము - అక్రోపోరా జాతులు.
https://orphek.com/lighting-the-reef-aquarium/
https://orphek.com/lighting-the-reef-aquarium-part-ii/