Asymilacja światła przez rośliny wodne (fotosynteza i barwniki roślin)

fUdostępnij na FB

Procesy asymilacyjne

Barwniki asymilacyjne

Przystosowania do wykorzystywania światła u roślin wodnych idą w dwóch kierunkach: przystosowań fizjologicznych w stosunku do zmieniającej się jakości promieni oraz przystosowania do zmniejszonej ilości światła.

U roślin lądowych najczęściej występujące barwniki asymilacyjne to:
chlorofil a i b, β-karoten oraz ksantofil.

Rośliny wodne posiadają te same barwniki, jednak w innych stosunkach ilościowych, ponadto w roślinach wodnych występują barwniki, których brak u roślin lądowych.

Rośliny sinozielone zawierające barwnik fikocyjaninę szczególnie silnie wykorzystują czerwone światło, natomiast czerwono zabarwione rośliny zawierające fikoerytrynę lepiej wykorzystują promienie o krótkich falach (zielononiebieskie) (Bernatowicz i Wolny, 1974).

U roślin wodnych istnieje ścisła zależność między ilością chlorofilu a głębokością występowania. Wraz z nią chlorofil coraz mniej racjonalnie spełnia zadanie barwnika absorbującego promienie świetlne, gdyż promienie czerwone, które wchłania, stopniowo zanikają. Rośliny przystosowują się wtedy do korzystania z zielonych promieni przenikających w głąb wody.

Jednym z przystosowań jest zwiększenie produkcji chlorofilu przejawiające się intensywniejszą barwą roślin rosnących na głębszych poziomach wody. Kolejne równie ważne przystosowanie – zwiększenie ilości chlorofilu b, który wykazuje większą zdolność absorpcji promieni o średniej długości fali (w porównaniu z chlorofilem a) – czyli obniżenie stosunku chlorofilu a do chlorofilu b w głębokiej wodzie, do której przenikają tylko zielone promienie.

Dodatkowo przepuszczalność świetlna liści roślin wodnych, których grubość nie przekracza jednej do trzech warstw komórek jest wielokrotnie wyższa od przepuszczalności liści roślin lądowych. Przystosowanie roślin wód słodkowodnych do ilości, światła ma tutaj znacznie większe znaczenie niż przystosowanie do jego barwy.

Dobowa intensywność asymilacji

Intensywność asymilacji jest proporcjonalna do intensywności światła.

W kwestii tej można stwierdzić daleko idącą zgodność ze zmianami intensywności światła, przy czym formy światłolubne (np. Elodea) lepiej wykorzystują silne promieniowanie w godzinach południowych od form cieniolubnych (np. Utricularia intermedia).

Na wielkość asymilacji ma wpływ postać rośliny. Doświadczenia prowadzone na trzech gatunkach rdestnicy o różnym kształcie liści wykazały, że liście całobrzegie (rdestnica połyskująca – Potamogeton lucens) wykazują najmniejszą asymilację; rdestnica gęsta (Potamogeton densus) – o liściach równowąskich – ma krzywą dobową asymilacji przebiegającą nieco wyżej; rdestnica o liściach pociętych na drobne nitki – rdestnica nitkowata (Potamogeton filiformis) – wykazuje największą zdolność asymilacyjną (Bernatowicz i Wolny, 1974). Rozczłonkowanie blaszki liściowej wpływa tu dodatnio na wykorzystywanie silnego promieniowania.

Różnorakie źródła informują, że maksimum asymilacji roślin submersyjnych przypada na godzinę 12-14 – związane jest to z kątem padanie promieni słonecznych, który w tych godzinach jest najwyższy, dzięki czemu więcej promieni dociera do głębszych warstw pod powierzchnią wody.

Fotosynteza

Natężenie fotosyntezy uzależnione jest od działania wielu czynników, przy czym zgodnie z prawem Leibiega jeden może ograniczać szybkość całego procesu.

Jak wynika z doświadczeń prowadzonych przez Pedersena (1999) okazuje się, że tak jak dla roślin lądowych w przypadku roślin wodnych więcej niż jeden czynnik może mieć charakter limitujący w stosunku do fotosyntezy (światło i dostęp dwutlenku węgla). W warunkach naturalnych fotosynteza polega ciągłym wahaniom, np. przy niedoborze dwutlenku węgla czy węglanów roślina nie może wykorzystać odpowiednich warunków termicznych czy świetlnych.

Fizjolodzy wyznaczają dla roślin tzw. punkt kompensacyjny, tj. punkt w zmieniającej się stopniowo intensywności światła, w którym asymilacja jest tak niska, że pokrywa jedynie zapotrzebowanie roślin na oddychanie. Na przykład w jeziorze humusowym warstwa kompensacyjna znajduje się już na głębokości od 0 do 1m i w tych wodach rośliny autotroficzne przeżywają jedynie w najżyźniejszej 1-metrowej warstwie wody (Bernatowicz i Wolny, 1974).

Punkt kompensacyjny roślin cieniolubnych zostaje osiągnięty przy niższym natężeniu światła niż w przypadku rośliny światłolubnej. Dolna granica intensywności światła, przy której rozpoczyna się asymilacja wynosi ok. 20 luksów.

Rośliny wodne reagują specyficznie na skład widma światła przenikającego pod powierzchnię wody. Przy nadmiarze światła pomarańczowego i jasnoczerwonego mają one tendencję do wydłużania międzywęźli, natomiast w przypadku nadmiaru promieni niebieskich i fioletowych (przy dużym niedoborze światła pomarańczowego) – mają tendencję do „płożenia” się na dnie.

Zbyt wysokie natężenie światła objawia się tym, że rośliny nie osiągają właściwych rozmiarów, rozety ulegają zwarciu a ogonki liściowe wyraźnemu skróceniu. Bardzo często występuje nadmiar barwy czerwonej, nawet u tych gatunków, które jej normalnie nie posiadają – związane jest to z produkcją antocyjanów, których rolą jest ochrona niżej położonych barwników chlorofilowych (antocyjanom przypisuje się rolę ochronną przed promieniowaniem nadfioletowym gdyż wiele z nich ma zdolność absorbowania światła w zakresie nadfioletu – Kopcewicz, 2002).

Niedobór oświetlenia objawia się osłabieniem lub całkowitym zanikiem barwy czerwonej, która występuje u wielu roślin podwodnych naturalnie. Liście ulegają skarleniu, a u gatunków łodygowych obserwuje się utratę liści w dolnych partiach łodygi. Poza tym zakłócana jest intensywność barw, określana w ogrodnictwie jako „wypłonienie”.

• Poprzednia
• Następna

Komentarze

Przeczytaj także2

Moja droga do pierwszej setki konkursu IAPLC 2020

Zapraszamy do obejrzenia filmu Łukasza Ciszkowskiego, w którym opowiada o swoich przygotowaniach do międzynarodowego konkursu na najł...

Nowe nawozy i preparaty Aquabotanique

Firma Aquabotanique wypuściła nowe preparaty sygnowane linią Planta Activ. Należy do nich preparat typu carbo, nawóz magnezowy (rzadko...

Zakładanie akwarium z żabienicami

Zapraszamy do obejrzenia filmu prezentującego proces zakładania akwarium z roślinami z rodzaju Echinodorus (żabienice). W zbiorniku posadzono...

Pierwsze akwarium - co będzie potrzebne do założenia akwarium?

Zakładając pierwsze akwarium, należy zwrócić uwagę na wielkość, lokalizacje, wyposażenie techniczne, dekoracje. Piękne, zadbane i...

112l - brzankarium

Zapraszamy do obejrzenia akwarium Michała. Zbiornik został założony na podłożu Aquasubstrate PRO a w aranżacji wykorzystani kilka odmian ż...

Jak utrzymać akwarium w czystości? Kilka akcesoriów, które ułatwią to zadanie

Czyste akwarium to spokojny właściciel i zadowolone rybki, dlatego dbaniu o czystość w zbiorniku warto poświęcić czas i uwagę. I choć mo...

Aquael Socket Link DUO

Firma Aquael wprowadziła do oferty urządzenie pozwalające na sterowanie za pomoca smartfona urzadzeniami akwariowymi. Obsługuje 2 urządzenia...

Skylight - nowe lampy LED

Miło nam poinformować iż do oferty sklepu RA dołączyły cenione lampy LED marki Skylight. Belki występują w wersji podwieszanej oraz...

Lampa zewnętrzna oślepia - jak sobie z tym radzicie?

Do tej pory miałem akwarium zakryte. Po latach zdecydowałem się na zewnętrzną lampę LED. Lampa ustawiona jest na krawędziach akwarium....

400l - Aquael Glossy 150 - Piotr Topolski

Zapraszamy do obejrzenia akwarium forumowicza piter134. Aranżacja wzorowania jest na zbiorniku Filipe Oliveira zakładanym w węgierskim Green...

Żabienica urugwajska – problemy taksonomiczne

Zapraszamy do lektury kolejnego opracowania autorstwa dr Ryszarda Kamińskiego. W odrębnej części przedstawione będą spotykane w akwariach...

Narzędzia aquadesignera marki Rataj

Znana czeka firma Rataj - jeden z największych europejskich producentów roślin wodnych wprowadziła do oferty własne narzędzia do pięl...

ADA wspiera ideę #zostańwodmu

ADA wypuściła krótki film prezentujący sposoby wykorzystania roślin do ciekawych dekoracji naszych mieszkań w dobie koronawirusa...

Żabienica Grisebacha (E. grisebachii Small 1909) i jej najbardziej popularne formy

Wiele gatunków opisanych przez Rataja, a nadal funkcjonujących w akwarystyce, zmieniło pozycję systematyczną w wyniku rewizji Haynesa i...

Sposoby na korzeń, który nie chce tonąć

Zapraszamy do obejrzenia wskazówek Jurijsa Jutjajevsa, który prezentuje sposoby mocowania korzeni sprawiających problemu z tonię...

ADA DOOA Terra Plate - uchwyt do epifitów

Zapraszamy do zapoznania się z ciekawostką ze stajni ADA - uchwytem na epifity edykowanym do paludariów i terrariów......

Żabienice - wstęp

Zapraszamy do pierwszego artykułu będącego wstępem do systematyki żabienic. Poznacie niezbędną teorię związaną z hodowlą roślin oraz...

Zapowiedź nowego działu na stronie

Miło nam poinformować iż niebawem uruchamiamy nowy dział na stronie, którego redaktorem będzie znany i ceniony w środowisku miłoś...

Nowe funkcjonalności na stronie RA

Zapraszamy do zapoznania się z listą nowości związanych z rozbudową funkcjonalności naszej strony internetowej. Niebawem kolejne :)...

Jak zrobić dobre zdjęcie konkursowe?

Zapraszamy do obejrzenia wskazówek węgierskiej ekipy Green Aqua poświęconych szkole fotografowania akwarium. To kolejny materiał kt&...