Как ИИ изменит нашу жизнь — в специальном проекте Naked Science!
Перейти
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
06.12.2021
ЮФУ
1 297

В ЮФУ разработали новый метод определения эффективности реакций фотосинтеза

4.5

С его помощью удалось выяснить, что фотосинтез у зеленых водорослей, используемых для научных и промышленных целей, иногда может быть полностью бескислородным.

Зеленые водоросли / ©Getty images

Сотрудники лаборатории экологии и физиологии растений Академии биологии и биотехнологии имени Д. И. Ивановского ЮФУ уже несколько лет занимаются проблемой аноксигенного фотосинтеза, при котором не происходит образования молекулярного кислорода и не ассимилируется углекислый газ.

Аноксигенный фотосинтез используется растениями только для поддержания жизнеспособности уже накопленной биомассы, но не для роста новых тканей. Поэтому учет доли аноксигенного фотосинтеза исключительно важен для оценки продуктивности наземных и водных растений.

Последние исследования ученых показали, что фотосинтез в определенных условиях может быть полностью аноксигенным у зеленых водорослей. Для проведения эксперимента был впервые применен новый метод, который позволил определить эффективность световых реакций фотосинтеза для света разного цвета. Результаты исследований опубликованы в авторитетном научном издании Journal of Plant Physiology.

«Считается, что аноксигенный фотосинтез происходит в таких организмах, как зеленые серные и пурпурные несерные бактерии, а у высших растений и зеленых водорослей его роль незначительна. У нас другая точка зрения. В этой работе мы показали, что при освещении одноклеточных зеленых водорослей Chlorella vulgaris именно красным светом умеренной интенсивности фотосинтез может быть полностью аноксигенным», – поделился заведующий лабораторией, доцент кафедры ботаники ЮФУ Владимир Лысенко.

Chlorella vulgaris и другие виды зеленых водорослей широко используются в научных и промышленных целях. Синие, красные и белые светодиоды – наиболее часто используемые источники света для их роста. «Хлорелла очень удобна для исследований. Фотосинтез в листьях высших растений зависит от транспирации (процесс испарения воды листьями), а та, в свою очередь, зависит от присутствия синего света. У хлореллы же никакой транспирации нет, это водный одноклеточный организм. Кроме того, измерить выделение кислорода микроскопическими водорослями в воде намного проще, чем измерить его в листьях», – пояснил ученый.

Получить такой результат удалось с помощью нового метода — полихроматической импульсной Фурье-флуориметрии хлорофилла. Метод применим как для водных, так и для наземных растений. С его помощью можно определить эффективность световых реакций фотосинтеза для света разного цвета (например, к красному, синему и зеленому) причем одновременно, в одном образце, что существенно повышает точность, удобство и скорость измерений.

«До настоящего времени это можно было сделать с помощью полихроматических (многоцветных) флуориметров, конструкция которых основана на обычных принципах, но только последовательно – например, сначала исследовать действие красного, потом синего и потом зеленого света. Это неудобно, неточно, медленно, и к тому же требует применения редких и дорогих приборов. Для реализации нашего метода достаточно иметь компьютер со звуковой картой, стандартное ПО, фотодиод, несколько светодиодов, и несложное устройство их импульсного питания, которое может собрать любой школьник, умеющий держать паяльник в руке и располагающий парой тысяч рублей на детали.

Наш прибор может оказаться более предпочтительным даже перед стандартными монохровматическими (одноцветными) импульсными флуориметрами, цена которых начинается от одного миллиона рублей. Исследования флуоресценции хлорофилла проводятся в очень большом числе лабораторий, занимающихся исследованиями фотосинтеза и оценкой продуктивности наземных и водных растений.

Поэтому надеемся на широкое применение нашего метода, поскольку в нем могут быть заинтересованы тысячи исследователей по всему миру», – отметил Владимир Лысенко. Подробнее о новом методе можно почитать в научных статьях, опубликованных в журналах первого квартиля Photosynthetica и Information Processing in Agriculture.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Южный федеральный университет образован в рамках национального проекта "Образование" распоряжением Правительства Российской Федерации от 23 ноября 2006 года N1616-р (pdf) и приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 4 декабря 2006 года N1447 путем присоединения к Ростовскому государственному университету трех вузов: Таганрогского государственного радиотехнического университета, Ростовского государственного педагогического университета, Ростовской государственной академии архитектуры и искусств.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Позавчера, 13:02
Александра Медведева

Новое исследование указало на мобильные элементы, которые могут перемещаться и размножаться в пределах генома, как на наиболее вероятный источник подавляющего большинства интронов, некодирующих участков ДНК эукариот. Открытие позволяет объяснить огромные различия в количестве интронов в геномах разных видов.

Вчера, 10:24
Александр Березин

Черные дыры периодически разрывают звезды на части, но параметры конкретно этого события из ранней Вселенной поставили ученых в тупик.

Позавчера, 13:13
Алиса Гаджиева

Палеонтологи обнаружили останки никогда ранее не встречавшегося дасплетозавра, который, возможно, был прямым предком Tyrannosaurus rex. Эта находка может разрешить серьезные споры об эволюционной родословной самого знаменитого динозавра.

26 ноября
Александра Медведева

Окаменелость крошечного морского червя, жившего 525 миллионов лет назад, разрешила вековой спор об эволюции мозга членистоногих. Исследование показало, что мозг первых членистоногих не был сегментирован, а нервная система головы и туловища эволюционировала независимо.

26 ноября
Мария Азарова

Международный коллектив ученых спрогнозировал наши ежедневные потребности в воде в зависимости от антропометрических, экономических и экологических факторов.

26 ноября
Денис Тулинов

Технологии искусственного интеллекта проникают во все сферы жизни. Наука не исключение — ученые начинают использовать машинное обучение все активнее, и за ним уже есть реальные научные достижения. Но это лишь прелюдия: ИИ явился не просто помочь с расчетами, его роль в будущем масштабнее — он усилит наше мышление, указывая на взаимосвязи, которые человеческому уму не видны. Наука изменится. Naked Science полагает, что у нее появился новый способ изучать мир.

19 ноября
Анна Новиковская

В последний раз черношейного фазанового голубя видели еще в 1882 году, и с тех пор ученые не знали, живет ли еще в лесах острова Фергуссон эта красивая птица. Теперь, наконец, им повезло: одна из камер запечатлела представителя редчайшего подвида фазановых голубей.

24 ноября
Редакция

Режиссер Илай Сасик (Eli Sasich), вдохновившись классическими научно-фантастическими фильмами «Чужой» и «Бегущий по лезвию», несколько лет назад снял короткометражный фильм «Атропа», который стоит посмотреть, если вы интересуетесь наукой и космическими технологиями.

24 ноября
Анна Новиковская

В то время как основные мировые языки со временем упрощают письменность, существует одно яркое исключение: китайский язык. За свою историю, насчитывающую три тысячелетия, его система письма становилась только сложнее и до сих пор остается крайне сложной для изучения.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: