Växtoptimering
Fotosyntes verkar inte vara en särskilt effektiv process. Borde inte växterna ha blivit bättre på det genom evolution?
Radio Unga Forskare Stockholm - Vetenskap - Sveriges första podcast!
Du lyssnar på: Växtoptimering
Notering: vi håller på att bygga upp funktionen. Så allt är ännu inte klart. Bättre navigation och transkription är på väg.
Vi lade ut våra första episoder 1997, innan det ens fanns något som hette podcast. Sedan dess har vi lagt ut över 400 föredrag och diskussioner. 2004 sände vi vår sista avsnitt över 88,9 MHz i Stockholm. Sedan dess har podden legat i träda. Men nu är den tillbaka som arkiv.
Transkription31 repliker · 3:24
Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.
Klicka på en replik för att höra den.
Effektiva växter. Växter får sin energi genom fotosyntesen då de tar solenergi, vatten och koldioxid och omvandlar till olika sockerarter plus syre som en restprodukt.
Dessa sockerarter används sedan för att driva det kemiska maskineriet inne i växten.
Men hur effektivt är den här processen? Ja om man räknar ut hur mycket av den solenergi som faller ner på en plätt mark och sedan hur mycket näring som produceras av den växtlighet så finner man att i allmänhet det är bara ungefär 2% av energin som används.
I extrema fall som tropisk regnskog kan man komma upp i 3,5% effektivitet.
Det är inte speciellt mycket. Men om man rent biokemiskt tittar på vad som händer när ljuspartiklar träffar klorofyllmolekylen så finner man att den processen är betydligt effektivare.
Hela 35% effektiv.
Det är lite märkligt för växter har utvecklats under år, miljarder. Varför är den fortfarande så ineffektiv?
Ja ett stort skäl är naturligtvis det att allt ljus kan inte användas. Det har fel våglängd och binder därför inte till klorofyllmolekylen.
Dessutom är det så att mycket ljus studsar mot till exempel löv, lövens yta, stammar och marken och kan inte ens användas.
Det visar sig dock att växterna har anpassat sig till det här. De har till att börja med för mycket klorofyll.
Klorofyllet fungerar som en antenn som fångar upp ljuset och det finns i allmänhet fler klorofyllmolekyler än det kemiska maskineri som sedan tar upp deras energi och gör näring av det.
I klart ljus är det här ineffektivt. Därför att då är det klorofyllet redan upptaget.
Men å andra sidan är det maskinerit som är ganska komplext och kostsamt för växterna att underhålla som är den begränsade faktorn.
Är ljuset svagare däremot så har man en fördel.
Även om det faller in bara ett fåtal fotoner på klorofyllet så kan nästan alla fångas upp.
Där behåller man effektiviteten.
Växterna verkar anpassa sig lite till skugga.
Dessutom är det så att det krävs koldioxid för det här och den tar lätt slut.
På ett vetefält under sommaren när solen skiner starkt kan koldioxiden nästan helt ta slut i atmosfären.
Vissa växter, så kallade C4-växter, är därför mer effektiva på att plocka upp koldioxid än andra.
Men nackdelen är då att de inte kan konkurrera med C3-växterna, de vanliga som är mindre effektiva, i fuktiga områden.
Så man ser de mest i öknar och liknande platser.
Dessutom kan man undra varför har ett träd inte bara ett enda stort plantlöv utan en massa småseparerade löv.
Skälet är naturligtvis att man inte kan använda allt ljus som faller in på lövet.
En hel del passerar igenom eller kan inte användas kemiskt.
Så istället har man nytta av flera lager som använder det svagare och diffusa ljuset under.
Det visar sig att ett löv skugga är ungefär 100 gånger så långt som lövets diameter.
Vilket för ett ordinärt löv på träd blir det 1-2 meter, vilket är ungefär avstånd mellan grenarna.
Kort sagt, träd som växer i öppen mark tenderar att ha grenar och en ganska stor lövkrona.
Medan sådant som måste växa i en mörk domre som på en regnskogsbotten har bara en enda krona med stora löv.
Evolution har onekligen gett oss växter som försöker bli mycket effektiva.
För att ladda ner föredragen till din dator istället för att bara lyssna på dem, högerklickar du på länken “Ladda ner föredraget” och väljer “Spara som” eller motsvarande för din webbläsare.