Punainen reuna

Punainen reuna tai fotosynteesin punainen este - vihreän kasvillisuuden heijastuksen  jyrkkä kasvu lähi-infrapunasäteilyssä . Klorofylli absorboi suurimman osan valosta näkyvällä alueella, mutta 680 nm :n jälkeen absorptio laskee jyrkästi. Tämä johtuu heijastuksen voimakkaasta lisääntymisestä lähi-infrapuna-alueella. Tässä tapauksessa heijastusosuus ( albedo ) kasvaa 5 %:sta 50 %:iin alueella 680 - 730 nm.

Tämä korkea heijastus lähi-infrapuna-alueella johtuu itse levyn rakenteesta, jossa on monia ilmaonteloita, jotka edistävät heijastusta. Vaikutus kasvaa huomattavasti levyn paksuuden kasvaessa. Se riippuu myös sen sisältämästä vesi- , klorofyll- , CO 2 -pitoisuudesta ja kasvin fysiologisesta tilasta. Melkein kaikilla fotosynteettisillä organismeilla, myös vesieliöillä, on punainen reuna, mutta se voi siirtyä vaaka-akselia pitkin (muuttamalla huipun, tasangon sijaintia ja heijastuksen heikkenemistä). Se ilmentyy heikoimmin jäkäläissä ja bakteereissa . Purppurabakteerilla ei ole punaista reunaa, vaan ne voivat käyttää valoa 700–730 nm:n alueella fotosynteesiin [1] .

Toistaiseksi ei ole löydetty uskottavaa selitystä punaisen reunan olemassaololle. Aluksi oletettiin, että yli 700 nm pitkien valoaaltojen liiallinen absorptio voisi johtaa organismien ylikuumenemiseen, mutta tämä hypoteesi kumottiin pian, koska sitä ei vahvistettu laskelmilla. On olemassa versio, jonka mukaan organismit yksinkertaisesti leikkaavat tarpeettoman säteilyn, koska maan pinnalla on eniten fotoneja, joiden aallonpituus on 685 nm, ja siksi niitä käytetään parhaiten fotosynteesiin. Punaisen reuna-alueen valon käyttö on kuitenkin edelleen mahdollista. Bakteereilla on valoa kerääviä komplekseja , joiden absorptiohuippu on suurempi kuin niiden valosysteemin pääpigmentillä [1] . Pinaatti [1] ja auringonkukka [2] pystyvät jotenkin keräämään valoa 720–730 nm:n alueella ja välittämään sen reaktiokeskuksen lyhyemmän aallonpituuden pigmenttiin .

Punaisen esteilmiön vuoksi maakasvit näyttävät erittäin kirkkailta kuvattuna lähi-infrapuna-alueella , jota käytetään ns. normalisoidun kasvillisuusindeksin (NDVI) laskemiseen. Tätä käytetään monissa kaukokartoitustekniikoissa , erityisesti fotosynteettisten organismien etsimisessä muilta planeetoilta [3] .

Muistiinpanot

  1. 1 2 3 Kiang Nancy Y. , Siefert Janet , Blankenship Robert E. Spectral Signatures of Photosynthesis. I. Katsaus maan organismeista  // Astrobiology. - 2007. - Helmikuu ( osa 7 , nro 1 ). - S. 222-251 . — ISSN 1531-1074 . - doi : 10.1089/ast.2006.0105 .
  2. Pettai Hugo , Oja Vello , Freiberg Arvi , Laisk Agu. Kaukopunaisen valon fotosynteettinen aktiivisuus vihreissä kasveissa  // Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Bioenergetics. - 2005. - heinäkuu ( osa 1708 , nro 3 ). - S. 311-321 . — ISSN 0005-2728 . - doi : 10.1016/j.bbabio.2005.05.005 .
  3. Seager S. Turner EL Schafer J. Ford EB Vegetationin punainen reuna: Maan ulkopuolisten kasvien mahdollinen spektroskopinen biosignature  //  Astrobiology : Journal. - 2005. - Voi. 5 , ei. 3 . - s. 372-390 . - doi : 10.1089/ast.2005.5.372 . - . — arXiv : astro-ph/0503302 . — PMID 15941381 .

Ulkoiset linkit