Решение: Цветовая температура и фотосинтез
Статья к заданиюОпыты Эмерсона
Роберт Эмерсон путём опытов, проводимых с 1942 по 1957 г., анализировал влияние длины световой волны на эффективность фотосинтеза у хлореллы. Оказалось, что наиболее эффективным был фотосинтез в двух диапазонах светового спектра. Эти данные позволили Эмерсону высказать предположение, что в хлорелле существуют два пигмента фотосинтеза, которые должны работать согласованно. В дальнейшем эти пигменты получили названия хлорофилл а и хлорофилл b.
Чертёж перерисован вручную — открыть оригинал из банка
Чертёж перерисован вручную — открыть оригинал из банка
Владимир решил в домашних условиях создать биореактор. При выборе ламп он изучил диаграмму «Цветовая температура», в которой показано соответствие максимума излучения источника света температуре. В качестве источника света он поставил энергосберегающие лампы, имеющие цветовую температуру 3000 К. Через какое-то время он обнаружил, что его реактор не даёт такого быстрого прироста биомассы водорослей, которого он ожидал. Объясните, почему так произошло.
Используйте также приведённый материал об опытах Р. Эмерсона и эффективности фотосинтеза хлореллы.
Решение по шагам
3 шагаПо диаграмме цветовая температура 3000 К соответствует тёплому жёлтому, близкому к оранжевому, свету.
Согласно материалу, фотосинтез у хлореллы наиболее эффективно протекает в двух диапазонах светового спектра, которые поглощаются пигментами хлорофиллом $a$ и хлорофиллом $b$.
Спектр лампы с цветовой температурой 3000 К не обеспечивает достаточной доли наиболее эффективных для фотосинтеза диапазонов света. Поэтому энергия света используется водорослями менее эффективно, интенсивность фотосинтеза снижается, и биомасса нарастает медленнее.
Лампы с цветовой температурой 3000 К излучают преимущественно тёплый жёлто-оранжевый свет, который не соответствует наиболее эффективным для фотосинтеза диапазонам поглощения хлорофиллов. Поэтому интенсивность фотосинтеза и скорость прироста биомассы водорослей оказались ниже ожидаемых.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Считать, что более высокая или более низкая цветовая температура сама по себе определяет скорость фотосинтеза.
Путать цветовую температуру с температурой нагрева лампы.
Утверждать, что жёлтый свет совсем не участвует в фотосинтезе.