水族館の照明 パート 7: 光合成で利用可能な放射線
ダナリドルによる
光合成的に利用可能な放射線 (PUR) は、光合成を促進するスペクトルの一部です。 これは一般に光合成活性放射 (PAR、400 ~ 700 nm の間の光として定義) のサブセットであると考えられていますが、一部の紫外線 A 波長や場合によっては赤外線が有用であるため、これは部分的にしか正しくありません。光合成の促進。
私たちは小学校で、青と赤の波長が光合成プロセスでの使用に最も役立つと教えられます。 それは事実ですが、私たちは他の波長の重要性を軽視する傾向があります。 シンビオジニウム種 (褐虫藻) には、ペリジニンと呼ばれる補助色素が含まれています。 ペリジニンは約 550 ナノメートルまでの光を吸収するため、有効波長がスペクトルの緑色の部分まで拡張されます。
図 1 は、ファビア石サンゴから分離されたシンビオディニウム種 (パンデミックのジェネラリストであるクレード C1 または C3 の可能性が高い) の作用スペクトルを示しています。 アクション スペクトルは、光の波長に対してプロットされた生理学的反応 (通常は酸素生成) です。
図1。
この作用スペクトルは、石サンゴから分離された褐虫藻の光合成には青色と赤色の光が重要であることを示しています。 また、補助色素ペリジニンによる緑色光の吸収も示しています。
別のケース、紅藻ミリオグラムのケースでは、アクション スペクトルがシンビオディニウム種のアクション スペクトルとは大きく異なることがわかります。 図 2 を参照してください。
図2。
図 2. 図 1 と 2 に示した作用スペクトルを簡単に比較すると、XNUMX つの光合成生物の光要件が大きく異なる可能性があることがわかります。
光合成の促進に普遍的な「最適な」光は存在しないことが明らかになりました。 したがって、スペクトル調整を提供する水族館用ライトが最も望ましいです。 マルチチャンネルチューニングを備えた LED ライトは、現在入手可能なものの中で最良のオプションを提供します。
このアクション スペクトラムの情報は優れていますが、注意して見る必要があります。 アクション スペクトルは、モノクロメーターと呼ばれる装置を使用して測定されます。 モノクロメータは広帯域放射線を狭い帯域幅に分割するため、この機器を使用した手順ではエマソン増強効果は実証されません。 1950 年代に Robert Emerson らによって発見された Emerson Enhancement Effect では、XNUMX つの光化学系 (I と II) が存在し、植物が赤色光と遠赤色光に同時に曝露されたときに光合成速度が最も高くなることがわかりました。
ここで疑問が生じます。赤色や遠赤色の波長がほとんどない深海にいる光合成生物は、どのようにしてエマソン増強効果の恩恵を受けるのでしょうか? 答えはそうではありません。
幸いなことに、今日の LED 照明システムの一部には、青色光と白色光のみを生成する初期のユニットのスペクトルをはるかに超える広帯域スペクトルを生成するダイオードが組み込まれています (青色光励起三バンド蛍光体の結果として)。
次回は、Orphek の Atlantik V4 照明器具の個々の LED によって生成される光合成的に使用可能な放射線を見ていきます。 PAR と PUR は並行して考慮する必要があるため、それについても見ていきます。
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