Von Dana Riddle - Teil 11
Dana Riddle hat eine Reihe von Artikeln geschrieben, die sich mit der Photosynthese und den Effekten verschiedenfarbiger Leuchtdioden befassen.
Wenn Sie verpasst haben, finden Sie hier den Link zu TEIL 10 . Sie finden alle vorherigen Artikel dort, wenn Sie sie zusammenfassen oder ihnen folgen möchten.
Es gibt einen natürlichen Prozess, der Zooxanthellen schützt, wenn sie zu viel Licht ausgesetzt werden - dies wird als Xanthophyll-Zyklus bezeichnet.
Dieser kurze Artikel erklärt, was dies ist und wie dies funktioniert.
Xanthophylle (Xantho ist griechisch für "gelb" und Phyllon für "Blatt") sind Carotinoide.
Diese treten im Herbst auf, wenn sich die Farbe der Blätter ändert, sie kommen aber auch in Gewässern vor.
In Symbiodinium (Zooxanthellen) gibt es zwei Xanthophylle - Diadinoxanthin (DD) und Diatoxanthin (DT).
In Zeiten hoher Lichtintensität wird Diadinoxanthin in Diatoxanthin umgewandelt und als Dynamische Photoinhibition bezeichnet.
Die Umwandlung von DD in DT leitet Energie vom Photosynthesegerät weg und wirkt als "Überdruckventil" für die Photosynthese.
Wissenschaftler nennen dies "nicht-photochemisches Quenchen" oder NPQ. Dieser Vorgang dauert bei starker Lichteinwirkung nur wenige Minuten.
In der Nacht oder in Zeiten geringer Lichtintensität ist der Prozess umgekehrt - Diatoxanthin kehrt zu Diadinoxanthin zurück.
Das Verständnis von Dynamic Photoinhibition ist wichtig.
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Leider gehört es nicht zum Hobby von Riffaquarien und hat zu dem Irrtum geführt, dass sich die Symbiodinium-Photosynthese nach einigen Stunden verlangsamt, unabhängig von der Lichtintensität.
Dies hat zu Beleuchtungsregimen geführt, die als "Zick-Zack" - und "Sägezahn" -Muster bezeichnet werden. Das heißt nicht, dass diese Muster nicht zum Erfolg führen können.
Basierend auf Beobachtungen, die ich während meiner 18-Jahre in Hawaii gemacht habe, beginnt der DD / DT-Zyklus am frühen Morgen die Photosynthese in Flachwasserkorallen zu regulieren (im Allgemeinen, wenn die Lichtintensität 300 bis 400 µmol · m²˖sec erreicht).
Die Umwandlung von DD in DT bietet einen begrenzten Schutz bei hoher Lichtintensität.
Wenn die Lichtintensität die Fähigkeit von Xanthophyllen, den Photosyntheseapparat zu schützen, übersteigt, tritt eine andere Art von Photoinhibition auf, die als chronische Photoinhibition bezeichnet wird.
Eine chronische Photoinhibition über einen längeren Zeitraum kann sowohl zu einer Schädigung der Zooxanthellen als auch des Korallenwirtes führen.
Energie, die für Wachstum oder Fortpflanzung verwendet werden könnte, wird dann zur Gewebereparatur verwendet.
Das nächste Mal werden wir die Lichtintensitäten in verschiedenen Tiefen am Mittag in einem der klarsten (oder richtigerweise am wenigsten trüben) Meerwasser der Welt betrachten - der Kona-Küste der Big Island von Hawaii.
In extremen Fällen wird die Koralle Zooxanthellen in einem letzten Versuch zum Überleben austreiben.