作者:達納·里德爾 – 第 11 部分
達納·里德爾(Dana Riddle)一直在撰寫一系列有關光合作用和各種顏色發光二極管效果的文章。
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當蟲黃藻暴露在過多的光線下時,存在一種自然過程,可以為蟲黃藻提供一些保護——這被稱為葉黃素循環。
這篇短文將解釋這是什麼以及它是如何工作的。
葉黃素(Xantho 在希臘語中是“黃色”的意思,phyllon 是“葉子”的意思)是類胡蘿蔔素。
這些在秋季樹葉變色時可見,但它們也存在於水生環境中。
共生藻(蟲黃藻)中有兩種葉黃素 - 二氮黃素 (DD) 和二氮黃素 (DT)。
在高光強度期間,二氮黃質轉化為二氮黃質,稱為動態光抑制。
DD 到 DT 的轉化將能量從光合作用裝置中分流出來,並充當光合作用的“洩壓閥”。
科學家將此稱為“非光化學猝滅”或 NPQ。 這個過程在強光照射下僅需幾分鐘即可完成。
在夜間或光照強度較低的時期,該過程會逆轉 - 二氮黃素恢復為二氮黃素。
了解動態光抑制很重要。
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不幸的是,這不屬於珊瑚礁水族館的愛好,並且導致了一種誤解,即無論光照強度如何,共生藻的光合作用在幾個小時後就會開始減慢。
這導致了稱為“鋸齒形”和“鋸齒形”圖案的照明方式。 這並不是說這些模式不能帶來成功。
根據我在夏威夷18年的觀察,DD/DT循環在清晨開始調節淺水珊瑚的光合作用(通常當光強度達到300至400 µmol·m²˖秒時)。
DD 到 DT 的轉換對高光強度提供了有限的保護。
如果光強度超過葉黃素保護光合作用器官的能力,則會發生另一種光抑制,稱為慢性光抑制。
長期的慢性光抑制會導致蟲黃藻和珊瑚宿主受到損害。
可用於生長或繁殖的能量隨後被引導至組織修復。
下一次,我們將觀察世界上最清澈(或更準確地說,最不渾濁)的海水——夏威夷大島的科納海岸,中午不同深度的光強度。
在極端情況下,珊瑚會驅逐蟲黃藻,為生存做最後的努力。