Ipinaliwanag: Paano pinapawi ng mga halaman ang sobrang sikat ng araw bilang init

Sa unang pagkakataon, ang mga mananaliksik sa MIT, ang Unibersidad ng Pavia, at ang Unibersidad ng Verona ay direktang naobserbahan ang isa sa mga posibleng mekanismo kung saan ang mga halaman ay nagwawaldas ng labis na sikat ng araw.

Ipinakita ng nakaraang pananaliksik kung paano mabilis na umangkop ang mga halaman sa mga pagbabago sa intensity ng sikat ng araw. Kahit na sa napakaaraw na mga kondisyon, 30 porsyento lamang na available na sikat ng araw ang na-convert sa asukal, at ang iba ay inilalabas bilang init. (Larawan sa file)

Ang photosynthesis ay isang prosesong nagpapanatili ng buhay kung saan iniimbak ng mga halaman ang solar energy bilang mga molekula ng asukal. Gayunpaman, kung ang sikat ng araw ay labis, maaari itong humantong sa pag-aalis ng tubig at pagkasira ng mga dahon. Upang maiwasan ang naturang pinsala, ang mga halaman ay nagwawaldas ng sobrang liwanag bilang init. Habang ito ay kilala, nagkaroon ng debate sa nakalipas na ilang dekada kung paano ito ginagawa ng mga halaman.

Ngayon sa unang pagkakataon, ang mga mananaliksik sa MIT, ang Unibersidad ng Pavia, at ang Unibersidad ng Verona ay direktang naobserbahan ang isa sa mga posibleng mekanismo kung saan ang mga halaman ay nagwawaldas ng labis na sikat ng araw.

Na-publish noong Martes sa Nature Communications, isang peer-reviewed journal, natukoy ng bagong pananaliksik–sa pamamagitan ng paggamit ng napakasensitibong uri ng spectroscopy–na ang labis na enerhiya ay inililipat mula sa pigment chlorophyll, na nagbibigay sa mga dahon ng kanilang berdeng kulay, sa iba mga pigment na tinatawag na carotenoids. Ang mga carotenoid ay naglalabas ng enerhiya bilang init.

Sa panahon ng photosynthesis, ang mga light-harvesting complex ay gumaganap ng dalawang tila magkasalungat na tungkulin. Sumisipsip sila ng enerhiya upang humimok ng water-splitting at photosynthesis, ngunit sa parehong oras, kapag mayroong masyadong maraming enerhiya, kailangan din nilang mapupuksa ito, sabi ni Gabriela Schlau-Cohen, ang Thomas D. at Virginia W. Cabot Career Development Assistant Professor of Chemistry sa MIT.

Nasa Telegram na ngayon ang Express Explained. I-click dito para sumali sa aming channel (@ieexplained) at manatiling updated sa pinakabago

Ipinakita ng nakaraang pananaliksik kung paano mabilis na umangkop ang mga halaman sa mga pagbabago sa intensity ng sikat ng araw. Kahit na sa napakaaraw na mga kondisyon, 30 porsyento lamang na available na sikat ng araw ang na-convert sa asukal, at ang iba ay inilalabas bilang init. Ang labis na enerhiya, kung hindi ilalabas, ay humahantong sa paglikha ng mga libreng radikal na maaaring makapinsala sa mga protina at iba pang mahahalagang cellular molecule.

Sa ngayon, naging mahirap na obserbahan ang hindi pangkaraniwang bagay ng pagkawala ng init, dahil nangyayari ito sa napakabilis na sukat ng oras, sa mga femtosecond o quadrillionth ng isang segundo. Gayundin, ang paglipat ng enerhiya ay nagaganap sa isang malawak na hanay ng mga antas ng enerhiya.

Pagkatapos noong 2017, gumawa ang mga mananaliksik ng MIT ng pagbabago sa isang femtosecond spectroscopic technique, na nagpapahintulot sa kanila na mag-obserba sa mas malawak na hanay ng mga antas ng enerhiya– mula sa pulang ilaw hanggang sa asul na liwanag. Gamit ang bagong pamamaraan, mapapansin ng mga mananaliksik na ang mga chlorophyll ay sumisipsip ng pulang ilaw at ang mga carotenoid ay sumisipsip ng asul at berdeng ilaw, kaya nasusubaybayan ang paglipat ng enerhiya.

Ipinaliwanag ni Schlau-Cohen, Sa pamamagitan ng pagpapalawak ng parang multo na bandwidth, maaari naming tingnan ang koneksyon sa pagitan ng asul at pulang hanay, na nagpapahintulot sa amin na i-mapa ang mga pagbabago sa antas ng enerhiya. Maaari mong makita ang enerhiya na lumilipat mula sa isang nasasabik na estado patungo sa isa pa.

Matapos tanggapin ng mga carotenoid ang labis na enerhiya, karamihan sa mga ito ay inilabas bilang init, kaya pinipigilan ang pinsala sa mga selula.

Ibahagi Sa Iyong Mga Kaibigan: