Proč je zářivě zelená zelená?

Příjemný zelený vzhled rostlin díky jejich schopnosti odrážet zelené světlo v rozsahu vlnových délek 500-600 nm vyvolává klamný dojem, že takové spektrum není v biologii důležité. Existuje ale mnoho studií, které dokazují opak. Zelené světlo se aktivně podílí nejen na fotosyntéze, ale také na regulačních procesech rostliny.

Pokud jste líní číst, sledujte nás na YouTube

Rostliny se vždy přizpůsobovaly vnějším podmínkám. Do těch podmínek, ve kterých dominantní spektrum bylo a zůstává zelené světlo přijímané ze slunce. Proto si již v této fázi uvědomujeme obrovskou roli zeleného světla v životě rostlin. Pojďme se podívat na spektrální složení světla. Záření emitované sluncem vrcholí v zeleném spektru. Dokonce i červené světlo, nejpříznivější světlo pro fotosyntézu, je v tomto ohledu horší než zelené.

Spektrální složení slunečního světla

Role zeleného světla ve výrobním procesu

Ve skutečnosti je pouze 10-50 % spektra v zelené oblasti 500-600 nm odráženo chloroplasty. Zbytek energie je absorbován během fotosyntézy a přenesen dále do nižších pater rostliny, které jsou obvykle zastíněné.

To znamená, že zelené světlo má zvýšenou schopnost pronikat a dodávat energii do osvětlených oblastí rostliny. A to potvrzuje i článek publikovaný v časopise „Plant, Cell and Environment“ v roce 2003. V experimentu na špenátových rostlinách využívajících radioaktivní izotop uhlík 14 vědci prokázali, jak se světelná energie absorbuje, když prochází tloušťkou listu. Jako základ byla vzata tři spektra: modrá (3 ± 450 nm), červená (91 ± 650 nm) a zelená (10 ± 567 nm), která byla aplikována současně. Závěr byl, že červené a modré světlo bylo absorbováno chloroplasty většinou v horních vrstvách listu. Hlavní ale je, že v hlubších vrstvách se kapacita fixace uhlíku nesnížila. To znamená, že tam, kde modré a červené paprsky přestanou fungovat, je to zelené světlo, které významně přispívá k fotosyntéze.

Tato vlastnost činí zelené spektrum velmi žádoucím při pěstování plodin, které tvoří hustý rostlinný pokryv, jako je bazalka a koriandr, nebo plodin se strukturou složených listů, jako je salát.

Vlastnosti absorpce zeleného světla rostlinou

Mnoho lidí slyšelo o pigmentu chlorofylu. Málokdo ale ví o existenci jeho různých forem. Nyní pro pochopení stojí za zvážení pouze chlorofyl a a b. Oba jsou zodpovědní za schopnost rostlinného listu sklízet světlo, každý ve svém vlastním světelném rozsahu. A hlavním rysem je, že chlorofyl b má oproti chlorofylu a světelný absorpční vrchol posunutý doprava – do zelené oblasti. To je důležitý fyziologický znak: rostlina jako celek je vícevrstevná struktura, ve které mají spodní listy zvýšenou schopnost využívat zelené světlo díky zvýšené syntéze chlorofylu b.

Chlorofyly a karotenoidy

Když mluvíme o světlosběrných pigmentech podílejících se na absorpci zeleného světla, nemůžeme nezmínit karotenoidy. Dodávají rostlinám žluté a červené barvy. Jednou z rolí těchto pigmentů, spolu s chlorofylem, je zachycovat světlo a přeměňovat ho na energii uvnitř rostliny. Zajímavé je, že karotenoidy působí ve dvou polárních oblastech. Na jedné straně chrání chlorofyl před přebytkem světla, na druhé straně pomáhají efektivněji sbírat světelnou energii v podmínkách jejího nedostatku. A to druhé je právě možné díky efektivnímu využití spektra v zelené oblasti (500-550 nm) karotenoidy.

Zelené světlo se mění

Výběr konkrétní kombinace spekter – tzv. světelný recept – je individuální záležitostí. Pokud se obvyklá technologická mapa pro pěstování plodiny vztahuje na všechny odrůdy této plodiny, pak u lehkých receptů je situace složitější. Často je reakce rostlin na světlo odrůdově specifická. Například studie provedené na Timiryazevské zemědělské akademii ukázaly, jak se reakce na světelné podmínky mezi různými odrůdami salátu velmi liší.

Některé vykazují intenzivní růst biomasy při vysokém poměru modrého a červeného spektra, zatímco jiné vykazují pravý opak. Tato vlastnost platí i pro zelené spektrum. Je to důležité pro všechny kultury. Důležité je ale také vybrat správný vrchol jeho emise a jeho podíl na celkovém světelném toku na úrovni modrého a červeného spektra.

Zelené světlo není všelék. Pokud je ho příliš, pak můžete na velkou úrodu zapomenout. To je dobře prokázáno experimenty prováděnými za podmínek, kdy bylo jako světlo použito pouze zelené spektrum. Dlouhodobé pěstování rostlin v tomto režimu mělo inhibiční, tedy inhibiční účinek na růst a vývoj rostlin. Důvodem je, že množství zeleného světla, zejména v oblasti dlouhých vlnových délek s vrcholem 550 nm, narušuje procesy buněčného dělení. V důsledku toho se tvoří tenké a malé listy.

Zelené spektrum má také silný vliv na vývoj rostlin. Vzhledem k tomu, že zelené světlo v přirozeném světle je v hustých plodinách přítomno v hojnosti, rostlina aktivně zapíná mechanismus vyhýbání se stínu. To znamená, že se začíná natahovat a snaží se vymanit z houstnutí. To naznačuje, že přidáním nadměrného poměru zelené ke zbytku spektra můžete poškodit budoucí sklizeň, což má za následek tenké a oslabené rostliny.

Kromě výběru správné intenzity musíte pochopit, že vrcholy záření v zelené oblasti jsou také důležité pro rostliny. Vlnová délka s vrcholem 510 nm tedy stimuluje fotosyntézu silněji než záření o delší vlnové délce 530 nm, které ve větší míře reguluje vývojové procesy organismu.

Pro vytvoření ucelenějšího obrazu je třeba zopakovat, že pro každou rostlinu neexistuje jednoznačná reakce na tuto oblast elektromagnetického záření. V experimentech s pšenicí obecnou se ukázalo, že při vysoké intenzitě zeleného světla byly nárůsty biomasy vyšší než při modrém světle stejné intenzity. Stejná studie poznamenala, že u některých rostlin kromě pšenice může zelené spektrum zcela zajistit životní aktivitu v podmínkách vysoké intenzity ozáření.

Ochranná role zeleného světla

Zelené spektrum kromě toho, že ovlivňuje rostlinnou biomasu a reguluje její vývoj, může také chránit nebo alespoň snížit dopad patogena. Vědci tedy zaznamenali, že pod vlivem zeleného světla zvýšily rostliny jahodníku odolnost vůči antraknóze jahodníku. To se projevilo snížením počtu lézí na listech.

Kdykoli je rostlina poškozena škůdcem nebo chorobou, je důležité okamžitě identifikovat hrozbu. Pokud jsou jako osvětlení použity pouze červeno-modré LED, pak dochází k silnému zkreslení vnímání barev. Vizuální diagnostika problémů se v tomto případě stává obtížnou. Přidání zeleného světla vám pomůže lépe posoudit zdraví rostlin. Pro pracovníky podílející se na výrobě jsou navíc vytvořeny bezpečnější a pohodlnější pracovní podmínky.

Aplikace zeleného světla v praxi

V podmínkách úplné světelné kultury, kde nebylo použito žádné sluneční světlo, byly provedeny experimenty s rostlinou sladké papriky. Mezi různými kombinacemi lehkých receptur byla pro plodinu jednou z nejproduktivnějších varianta, kde převládalo červené spektrum s přídavkem zelené. Podíl posledně jmenovaných činil 18 % z celkového světelného toku. Během životního cyklu bylo dosaženo vydatnosti 6.1 kg/m2. Tato stejná možnost osvětlení se ukázala jako nejpříznivější pro tvorbu silných, zdravých sazenic.

Experiment byl proveden na rajčatech za podobných podmínek. Byly použity dvě verze LED ozařovačů. První měla spektrální poměr modrá:zelená:červená + daleko červená 15:30:55 + 14. Druhá byla 19:1:80 + 5. Průměrný výnos na rostlinu v první možnosti byl 1974,24 g. druhý 1136,16g. Jak je vidět ze zkušenosti, kde se zelené spektrum používalo s mírou, byla výtěžnost téměř 2x vyšší než u klasické verze s červeno-modrými LED.

Spektra v experimentu jsou modrá: zelená: červená + daleko červená.

Závěr

Zelené světlo výrazně podporuje fotosyntézu. Toto spektrum je také kritické pro podporu akumulace biomasy v hlubších částech listu a spodního baldachýnu, kde je modré a červené světlo ve srovnání se zeleným světlem energeticky vyčerpáno. Zelené spektrum musí být správně aplikováno ve světlé receptuře, která by měla být nejlépe přizpůsobena konkrétní plodině a konkrétní odrůdě. Ale i bez jemného doladění každé rostlině mírné přidání tohoto spektra do světelných podmínek pomůže procházet fázemi jejího životního cyklu harmoničtěji. A nakonec vám to umožní sbírat velké sklizně.

Rád najdu články na zpravodajských webech o tom, jak programátoři vydělávají spoustu peněz. Okamžitě je listuji do komentářů a s teplem v duši čtu naštvané recenze, že programátoři nic nedělají a takové peníze si nezaslouží. Ale po přečtení tohoto článku vyvstává myšlenka: vědí, kdo jsou programátoři? Nebo zakládají své soudy na nesprávných znalostech, aniž by to věděli. Málokdo například ví, proč je tráva zelená. Přemýšlejte o tom. Znamená vaše vysvětlení zelené trávy, že je zelená?

Proč je tráva zelená

Jen si představte, máte malé dítě (a někteří ho skutečně mají). A dítě se vás zeptá na typickou dětskou otázku: „Proč je tráva zelená? Máte 4 možnosti odpovědi:
1. „Protože. Vaše zmrzlina už kape”
2. Narychlo vymyšlené vysvětlení (automaticky řeší problém s otázkou o modré obloze). Šablona pro odpovědi založené na tomto principu:

Příroda úspěšně stvořila náš svět tak, aby v něm bylo vše dobré a příjemné. Proto je nebe modré, slunce žluté, tráva zelená

3. Dobré jasné vysvětlení z vědeckého hlediska v pojmech, kterým dítě rozumí.
4. Hoďte na dítě hromadu vědeckých nesmyslů, aby si mohlo vybrat, co potřebuje. a vygoogloval chybějící.

Asi nejlepší varianta je 3. Ale je tu problém. Vy nevím verze 3.
Oh, znáte možnost 3? Poslouchejme:

Skvělý. Proč je chlorofyl zelený?

Skvělý. S touto odpovědí bude dítě určitě spokojeno.
odpověď “Protože obsahuje látku zvanou chlorofyl, která je zelená.” není lež a dává dítěti potřebnou odpověď. Ale nemá právo znalost. Skutečnost, že chlorofyl absorbuje vše kromě zelené, je definicí zelené. Z tohoto pohledu je zelená kostka zelená jen proto, že odráží zelenou barvu. A ne proto, že byl natřený zeleně.

Nejprve si prostudujme možnost 4 a pak ji zjednodušme na úroveň porozumění dítěte. Proč je tedy tráva zelená?

Chlorofyl (z řeckého χλωρός, „zelený“ a φύλλον, „list“) je zelený pigment, který způsobuje, že chloroplasty rostlin zezelenají. S jeho účastí se provádí proces fotosyntézy. Podle chemické struktury jsou chlorofyly hořečnaté komplexy různých tetrapyrrolů. Chlorofyly mají porfyrinovou strukturu a jsou strukturně podobné hemu. (Wikipedia)

Teď buďme dětinští. Umístěte své dítě na vysokou židli svázat ho a začněte vysvětlovat.

Tráva je tedy zelená, protože obsahuje chlorofyl. Chlorofyl je potřebný k zajištění procesu fotosyntézy a přeměně oxidu uhličitého na kyslík, čímž získává energii pro život rostlin. A zelená barva chlorofylu je spojena s procesem fotosyntézy.

Bílé světlo je směsí všech barev viditelného spektra. Každá barva má svou vlnovou délku světla. Energie je nepřímo úměrná vlnové délce: čím delší vlnová délka, tím méně energie. To může vysvětlit, proč chlorofyl absorbuje modré barvy, protože mají nejvíce energie.

Absorpce červených barev závisí na další vlastnosti světelného záření – počtu fotonů na jednotku energie. Chlorofyly nejsou aktivovány energií, ale fotony. To znamená, že čím více fotonů, tím aktivnější je fotosyntetická reakce. Počet fotonů se naopak zvyšuje s rostoucí vlnovou délkou.

Kombinací energie a počtu fotonů získáme 5 různých oblastí:

1. Fotonů je tak málo, že ani velké množství energie v každém neumožňuje, aby došlo k reakci fotosyntézy;
2. Počet fotonů se zvyšuje a nyní je jich dostatek pro reakci, i když energie se mírně snížila;
3. Je méně energie a stále je málo fotonů a reakce je opět ohrožena;
4. Fotonů je mnoho, neustále ostřelují plech a ani jejich nízká energie není překážkou reakce: probíhá ještě lépe než v modré oblasti spektra;
5. Fotony prakticky ztrácejí energii a jejich obrovské množství už nešetří.

Výsledkem je téměř klasický graf fotosyntézy:

Tento graf ukazuje, že chlorofyl mnohem pravděpodobněji absorbuje červené a modré barvy než barvy uprostřed spektra, které rostlině poskytují příliš málo energie. Proto to chlorofyly odrážejí. A odraženou barvu vnímáme jako zelenou.

Oproti reálné fyzice jde o dosti zjednodušené přiblížení, ale pro dítě stále nedostatečné. Jak to všechno převést na možnost 3? Záleží na vaší fantazii. Například:

Tráva je zelená, protože s touto barvou může přijímat více tepla ze slunce a lépe růst.

Tato odpověď vůbec neřeší chlorofyl-fotosyntetické věci. Ale podle mého názoru je to docela přijatelné. Především je pravdivý. Zadruhé přesně vysvětluje důvod, a ne vlastnost některých abstraktních chlorofylů. Ano, tato odpověď je podezřele podobná možnosti #2. Vyplývá to ale z vašich znalostí, které pro dětskou mysl zjednodušujete. A ne kvůli své nevědomosti, kterou skrýváte, aby si dítě nemyslelo, že jste.

– Tati, proč je nebe modré?
– Teče vám zmrzlina.

Proč jsou programátoři cool

K čemu to všechno je? Z tohoto příkladu je zřejmé, že vědění, které se nám někdy zdá nejblíže skutečnému obrazu věcí, tomu tak vždy není. Jak lidé chápou profesi programátora?

Kdybych chtěl, mohl bych se klidně stát programátorem

Ekonomové musí hodně počítat, pracovat s hromadou papírků a vůbec – kdybys věděl, jak jsem po pracovním dni unavený.

Viděl jsem několik tezí ekonomů. V té době jsem také psal diplomovou práci a lehké 20stránkové referáty mě uvrhly do malého úžasu, jelikož byly svým obsahem velmi podobné ekonomické části mé 100stránkové diplomky. Víte, co dělá programátor? Programátor to snadno vysvětlí. Jinému programátorovi.

Svůj pohled na problém zelené trávy jsem znázornil na následujícím obrázku. Realita je nekonečné vysvětlení všeho od galaktických kolizí po mezijaderné interakce. Vědec je způsob, jakým odborník v oboru vysvětlí otázku. Osoba – jak by tuto situaci vysvětlil člověk jednoduše znalý problematiky. A Dítě je prostě pozorování jevu.

Představme si, že Vědec dítěti vysvětlí, proč je tráva zelená. Aby to dítě pochopilo, musí být konverzace vedena v pojmech, které jsou dítěti známé, a se značným stupněm zjednodušení. Pokud je zjednodušení provedeno správně, pak když Dítě obdrží další znalosti, bude překryto na stávající obrázek, odhalí jednotlivé pojmy a nenahradí je zcela novými. Chlorofyly a fotosyntéza původní model spíše doplňují, než aby jej modifikovaly.

Zeptáme-li se lidí, kdo je programátor, dostaneme celou řadu odpovědí: od „člověka, který pracuje s počítači“ až po „takového vousatého strašidla ve svetru se zlýma očima“;. Ale s největší pravděpodobností bude nejoblíbenější odpovědí „někdo, kdo píše programy“. co je to program? Z pohledu programátora se jedná o soubor instrukcí pro počítač/jiný stroj/cokoli. Ale z neprogramátorského pohledu je program něco, co se spouští dvojitým kliknutím myši. Z rozdílu v těchto názorech vyplývá zajímavá myšlenka:

Programátoři kreslí

Tato falešná premisa vzniká v Dítěti, když se poprvé setká s pojmem programátor. Poté se rozšiřuje na „programátoři kreslí hry“(ach můj bože, chci se stát programátorem a kreslit bojiště) a „programátoři kreslí Word a Excel“. Pro programátora, který je vědec, je obtížné vysvětlit člověku, co dělá v lidském jazyce. Zvláště pokud je poznání Člověka založeno na nesprávném předpokladu Dítěte. Logika, která je hlavní složkou práce programátora, je běžným lidem skryta. Z toho plyne myšlenka, že programování není tak obtížné a lze se ho naučit asi za 21 dní. Jen ten, kdo si vyzkoušel programování a dosáhl v něm úspěchu, může znát míru složitosti této profese.

Může programátor vědět, jak těžké je povolání ekonoma? Ano možná. Protože on není jen umělec.

Jaký by měl být správný předpoklad? Které by dítě pochopilo a které by se časem proměnilo ve správné pochopení programátorské profese. Dítě ještě nezná pojem algoritmus, a i když ano, nemůže jej rozšířit na celý svět kolem sebe.

Programátor je někdo, kdo učí počítač dělat věci, které člověk potřebuje.

A teď už jsme přešli od umělce k učiteli. Z tohoto předpokladu „nejen počítač, ale i další mechanismy s interním počítačem“, „počítač se učí obtížněji než člověk“, „počítač myslí jinak než člověk“, „programátor musí znát jazyk počítače a jasně mu to vysvětlete“ se z tohoto předpokladu může dobře vyvinout, co je třeba udělat“. A tím k umělci a učiteli přidáváme překladatele. K tomu přidejme zodpovědnost učit se novým věcem, abychom se udrželi nad vodou. Přidejme jednání se zákazníkem. A tak máme umělce-učitele-překladatele-studenta-psychologa.

A k tomu všemu se přidávají všechny profese, které používají počítač. Pokud programátor píše program pro ekonoma, musí znát všechny aspekty ekonomovy práce. Musí rozumět tomu, kdo je vysvětluje, rozumět samotným specifikům práce a naučit to počítač pomocí programu přeloženého do počítačového jazyka. A hrát si s fonty.

Ano, myslím si, že být programátorem je těžké povolání. A samozřejmě nejsem úplně objektivní. Ale nechci, aby člověk zbožňoval programátora, aby ho litoval a respektoval ho. Nebo se v práci uklidňoval tím, že pro programátora je práce obtížnější. Chci, aby to ten člověk věděl. A své soudy nezakládal na skryté nevědomosti, ale na zjednodušených znalostech. Ano, programátor nemusí umět všechno. K napsání překladatelského programu nepotřebujete znát všechna slova v němčině, abyste si přečetli jejich překlady z databáze. Ale budete se muset naučit základy gramatiky. Programátor se musí přizpůsobovat projektům kolem sebe, neustále získávat nové znalosti a učit je hloupému počítači.

Proto jsou programátoři v pohodě.

PS: Účelem tohoto článku není urážet ekonomy.
PPS: Názor autora článku se zcela rozchází s názorem profesora účetnictví. Jen abyste věděli.