განმარტა: როგორ ანაწილებენ მცენარეები მზის ზედმეტ შუქს სითბოს სახით
პირველად, MIT-ის, პავიის უნივერსიტეტისა და ვერონის უნივერსიტეტის მკვლევარებმა პირდაპირ დააკვირდნენ ერთ-ერთ შესაძლო მექანიზმს, რომლის მეშვეობითაც მცენარეები ანაწილებენ მზის დამატებით შუქს.
წინა კვლევამ აჩვენა, თუ როგორ სწრაფად ეგუებიან მცენარეები მზის სინათლის ინტენსივობის ცვლილებებს. ძალიან მზიან პირობებშიც კი, მზის ხელმისაწვდომობის მხოლოდ 30 პროცენტი გარდაიქმნება შაქარად, დანარჩენი კი გამოიყოფა სითბოს სახით. (ფაილის ფოტო) ფოტოსინთეზი არის სიცოცხლის შენარჩუნების პროცესი, რომლის საშუალებითაც მცენარეები ინახავენ მზის ენერგიას შაქრის მოლეკულების სახით. თუმცა, თუ მზის შუქი გადაჭარბებულია, ამან შეიძლება გამოიწვიოს ფოთლების გაუწყლოება და დაზიანება. ასეთი დაზიანების თავიდან ასაცილებლად მცენარეები სითბოს სახით ანაწილებენ დამატებით შუქს. მიუხედავად იმისა, რომ ეს ცნობილი იყო, ბოლო რამდენიმე ათწლეულის განმავლობაში მიმდინარეობდა დებატები იმის შესახებ, თუ როგორ აკეთებენ ამას მცენარეები.
ახლა პირველად, MIT-ის, პავიის უნივერსიტეტისა და ვერონის უნივერსიტეტის მკვლევარებმა პირდაპირ დააკვირდნენ ერთ-ერთ შესაძლო მექანიზმს, რომლის მეშვეობითაც მცენარეები ანაწილებენ მზის დამატებით შუქს.
სამშაბათს გამოქვეყნებულ Nature Communications-ში, რეცენზირებად ჟურნალში, ახალმა კვლევამ შეძლო დაედგინა – ძალიან მგრძნობიარე სპექტროსკოპიის გამოყენებით – რომ ჭარბი ენერგია გადაეცემა პიგმენტ ქლოროფილიდან, რომელიც ფოთლებს მწვანე ფერს აძლევს სხვას. პიგმენტები, რომლებსაც კაროტინოიდები ეწოდება. შემდეგ კაროტინოიდები გამოყოფენ ენერგიას სითბოს სახით.
ფოტოსინთეზის დროს, სინათლის მოსავლის კომპლექსები თამაშობენ ორ ერთი შეხედვით ურთიერთსაწინააღმდეგო როლს. ისინი შთანთქავენ ენერგიას წყლის გაყოფისა და ფოტოსინთეზისთვის, მაგრამ ამავე დროს, როდესაც ენერგია ძალიან ბევრია, მათ ასევე უნდა შეეძლოთ მისგან თავის დაღწევა, თქვა გაბრიელა შლაუ-კოენმა, თომას დ. და ვირჯინია ვ. კაბოტმა. კარიერის განვითარების ასისტენტ პროფესორი ქიმიის MIT-ში.
Express Explained ახლა Telegram-ზეა. დააწკაპუნეთ აქ შემოუერთდით ჩვენს არხს (@ieexplained) და იყავით განახლებული უახლესი ამბებით
წინა კვლევამ აჩვენა, თუ როგორ სწრაფად ეგუებიან მცენარეები მზის სინათლის ინტენსივობის ცვლილებებს. ძალიან მზიან პირობებშიც კი, მზის ხელმისაწვდომობის მხოლოდ 30 პროცენტი გარდაიქმნება შაქარად, დანარჩენი კი გამოიყოფა სითბოს სახით. ჭარბი ენერგია, თუ არ გამოთავისუფლდება, იწვევს თავისუფალი რადიკალების შექმნას, რომლებსაც შეუძლიათ დააზიანოს ცილები და სხვა მნიშვნელოვანი უჯრედული მოლეკულები.
აქამდე ძნელი იყო სითბოს გაფრქვევის ფენომენის დაკვირვება, იმის გათვალისწინებით, რომ ეს ხდება ძალიან სწრაფი დროის მასშტაბით, ფემტოწამებში ან წამის კვადრილიონეტებში. ასევე, ენერგიის გადაცემა ხდება ენერგიის დონის ფართო სპექტრზე.
შემდეგ 2017 წელს, MIT-ის მკვლევარებმა შეიმუშავეს მოდიფიკაცია ფემტოწამის სპექტროსკოპიული ტექნიკისთვის, რამაც მათ საშუალება მისცა დაეკვირვებინათ ენერგიის დონეების უფრო ფართო დიაპაზონი - წითელი შუქიდან ლურჯ შუქამდე. ახალი ტექნიკის გამოყენებით მკვლევარებმა შენიშნეს, რომ ქლოროფილები შთანთქავს წითელ შუქს, კაროტინოიდები კი ლურჯ და მწვანე შუქს, რითაც შეუძლიათ ენერგიის გადაცემის მონიტორინგი.
შლაუ-კოენმა განმარტა, რომ სპექტრული გამტარუნარიანობის გაფართოებით ჩვენ შეგვიძლია შევხედოთ კავშირს ლურჯ და წითელ დიაპაზონებს შორის, რაც საშუალებას მოგვცემს გამოვსახოთ ენერგიის დონის ცვლილებები. თქვენ შეგიძლიათ ნახოთ ენერგია, რომელიც გადადის ერთი აღგზნებული მდგომარეობიდან მეორეში.
მას შემდეგ, რაც კაროტინოიდები იღებენ ზედმეტ ენერგიას, მისი უმეტესი ნაწილი გამოიყოფა სითბოს სახით, რაც ხელს უშლის უჯრედების დაზიანებას.
ᲒᲐᲣᲖᲘᲐᲠᲔᲗ ᲗᲥᲕᲔᲜᲡ ᲛᲔᲒᲝᲑᲠᲔᲑᲡ:
