लाइट की असीमित मात्रा की आवश्यकता वाले कोरल की मिथक
दाना पहेली तक
मुझे हवाई के बिग आइलैंड पर लगभग दो दशकों तक रहने का आनंद मिला और वहां प्राकृतिक चट्टानों का अध्ययन करने का हर मौका मिला (चित्र 1 देखें।) मेरी परियोजनाओं में से एक प्रकाश संश्लेषक कोरल द्वारा आवश्यक प्रकाश का दृढ़ संकल्प शामिल है (नोट: अपेक्षित बनाम सहन।)
चित्रा 1। यह उथला ज्वार पूल, केवल गहरे इंच में, सुंदर हवाईयन कोरल शामिल है। यहां पाए गए जानवरों पर प्रयोग किए गए थे।
उस समय, हवाई राज्य द्वारा आवश्यक परमिट प्राप्त करना अपेक्षाकृत आसान था, और एक बार ये हाथ में थे, परियोजना आगे बढ़ सकती थी। प्रकाश संश्लेषण की दरों का निर्धारण सामान्य रूप से गीले प्रयोगशाला में पाए जाने वाले सभी उपकरणों की आवश्यकता होती है, साथ ही कुछ अत्यधिक विशिष्ट उपकरणों।
इनमें से पहला गुणवत्ता क्वांटम (या PAR) मीटर है (इस श्रृंखला के भाग II में कुछ विस्तार से चर्चा की गई है।) दूसरा एक पल्स आयाम मॉड्यूलेशन (पीएएम) फ्लूरोमीटर (चित्र 2 देखें।)
चित्रा 2। फ्लोरोमीटर नामक यह उपकरण पौधों, शैवाल और ज़ोक्सेंथेहेले में प्रकाश संश्लेषण की दर निर्धारित कर सकता है।
संक्षेप में, यह उपकरण प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया के दौरान प्रकाश का उपयोग या निपटान कैसे करता है और क्लोरोफिल प्रतिदीप्ति को मापने में शामिल है। यह निर्धारित कर सकता है कि फोटोकैमिस्ट्री में प्रकाश का उपयोग किया जाता है, या गर्मी के रूप में शेड किया जाता है, या प्राकृतिक सुरक्षात्मक चक्रों के माध्यम से विलुप्त हो जाता है। इन मार्गों पर चर्चा करने के लिए यह इस आलेख के दायरे से काफी दूर है।
यह कहने के लिए पर्याप्त है कि, यहां संदर्भ के भीतर, हम रुचि रखते हैं कि उथले पानी के कोरल के भीतर पाए गए ज़ॉक्सॉक्सेंथेले के भीतर प्रकाश संश्लेषण को अधिकतम करने के लिए कितनी रोशनी की आवश्यकता है।
कई लोगों के बीच यह मानना आम बात है कि कई उथले पानी के कोरल में पाए जाने वाले ज़ोक्सेंथेहेले में प्रकाश को अवशोषित करने और प्रकाश संश्लेषण प्रक्रिया में इसका उपयोग करने की असीमित क्षमता होती है। आखिरकार, कम ज्वार के दौरान कोरल की तस्वीरों को पूरी तरह उभरा जाना और पूरी ताकत सूरज की रोशनी से विस्फोट करना आसान है। यह हमें विश्वास दिलाता है कि अधिक प्रकाश बेहतर होना चाहिए!
प्रकाश संश्लेषण का अध्ययन करते समय, कुछ ऐसी चीजें हैं जिन्हें हमें जानना आवश्यक है। प्रकाश (फोटॉन के रूप में) फोटोपिगमेंट्स (जैसे क्लोरोफिल, पेरिडिनिन इत्यादि के प्रकार) द्वारा अवशोषित किया जा सकता है और इसलिए इलेक्ट्रॉनों के रूप में दो फोटोसिस्टम और उससे परे प्रवाह होता है। अन्य बिंदुओं को समझने के लिए - न्यूनतम आवश्यक प्रकाश की आवश्यकता होती है (जिसे कहा जाता है मुआवजा प्वाइंट, जहां ऑक्सीजन उत्पादन प्रवाल पशु और symbionts की श्वसन आवश्यकताओं को पूरा करता है।)
अगला मील का पत्थर है संतुष्टी बिदुं जहां प्रकाश संश्लेषण की दर अधिकतम है और हल्की तीव्रता में कोई वृद्धि उच्च दर नहीं होगी। तीसरा बिंदु है गतिशील फोटोनिबिशन - यह उच्च प्रकाश की सुरक्षा है और Xanthophyll चक्र शामिल है। यह एक प्राकृतिक प्रक्रिया है।
इस आलेख के प्रयोजनों के लिए, हम फोटॉनों (प्रकाश तीव्रता - पीपीएफडी या पीएआर) की संख्या से अधिक चिंतित हैं जो मुआवजे के बिंदु से अधिक है, संतृप्ति बिंदु को पूरा करता है और उससे अधिक है और गतिशील फोटोनिबिशन प्रकाश संश्लेषण की दर को कैसे प्रभावित करता है।
इन प्रयोगों के लिए दो पत्थर प्रवाल प्रजातियों का चयन किया गया था। पहला था Porites लोबाटा (आमतौर पर लोब कोरल कहा जाता है) और 'एसपीएस' मूंगा पोसिलोपोरा डेमिकॉर्निस (वार्ट कोरल।) परिणाम तुलनीय थे, और हम शामिल प्रक्रिया में केवल उन पर चर्चा करेंगे पी लोबाटा.
चित्रा 3 परिणाम प्रदर्शित करता है।
चित्रा 3। इस पोरिट्स स्टोनियल कोरल में ज़ोक्सेंथेहेले में अधिकतम प्रकाश संश्लेषण लगभग 200 माइक्रोन · एम² · सेकंड पर हासिल किया गया था। 350 μmol · m² · sec पर प्रकाश संश्लेषण की दर 75 μmol · m² · sec पर देखी गई थी!
चित्रा 3 की एक करीबी परीक्षा से पता चलता है कि ~ 200 μmol ·²² की एक हल्की तीव्रता पर प्रकाश संश्लेषण (संतृप्ति) की अधिकतम दर प्राप्त की गई थी और इसके बाद शीघ्र ही गतिशील फोटोनिबिशन खेल आया था।
घर लेना संदेश यह है: ये Porites पानी में रहने वाले कोरल केवल कुछ सेंटीमीटर गहरे जरूरी प्रकाश तीव्रता का केवल एक अंश आवश्यक होंगे। सुबह में सुबह उनके zooxanthellae प्रकाश संश्लेषण की अधिकतम दर पर होंगे, और उनके प्राकृतिक सुरक्षात्मक उपकरण (Xanthophyll चक्र) मध्य सुबह के दौरान खेलता है और देर तक दोपहर में हल्की तीव्रता बूँद तक उनकी रक्षा करता है (माना जाता है कि यह पूरे दिन धूप है ।)
अन्य प्रयोगों से पता चलता है कि अधिकांश कोरल को प्रकाश संश्लेषण की अधिकतम दर प्राप्त करने के लिए कम प्रकाश तीव्रता की आवश्यकता होती है।
अगली बार, हम रीफ एक्वैरिया में पाए जाने वाले कोरल की हल्की आवश्यकताओं को देखेंगे - Acropora प्रजातियों.
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