深度和阴影的适应

考虑到如此多的能力浮游植物物种在实验室条件下提高聚光能力在昏暗的灯光下,特别是在昏暗的蓝绿色光,也给自然浮游植物的种群数量的观察阴影适应来自深处的透光层分层的水,我们可以合理地得出这样的结论:浮游植物光合机构的个体发生的适应这些深层的低强度的光场是一个真正的现象,尽管它很可能与系统适应共存,某些物种可能永久适应更大的深度。(§11.1)早些时候我们看到,深海浮游植物层能显著加强总初级生产发生在这些水域。树荫下的适应这些浮游植物因此不仅与我们的理解如何生态位被填满,但也总海洋初级生产的意义。此外,有证据表明浮游动物生物量的显著增强深叶绿素最大值;Ortner Wiebe和考克斯(1980)认为,这是一个特别强烈的营养活动的深度带。也有证据表明,湍流卷吸碳基的深叶绿素最大混合层底部可以做出实质性贡献新的生产。1205因此,当所有这些shade-adapted营养水平考虑浮游植物可能更重要的意义的生态海洋初级生产就会比他们的贡献。

到目前为止,总主要生产的是而言,这是事实,大多数发生在上部区域的透光层,Steemann尼尔森(1975)指出,最相关的适应形式是表层的浮游植物的高辐照度的;例如,他们更大的承受能力光抑制。有证据表明,类胡萝卜素的角色之一,特别是那些叶黄素没有参与光收获,被过度光保护植物免受损害。也有证据表明,在红藻,例如,类胡萝卜素为光合作用贡献小,类胡萝卜素比叶绿素增加,如果细胞生长在高光照强度。313806(§10.2)如前所述,我们可以合理地假设耐光抑制的收购phyto-plankton涉及增加防护类胡萝卜素的合成。

在多细胞的情况底栖藻类和被子植物,而有证据表明增加在聚光能力增长辐照度下降,记载远比不上在浮游植物物种,也许是因为更大的难以控制的实验室条件下培养这些植物。虽然需要更多的研究,特别是在字段中,我们可以清楚地得出结论的基础上已经可用的信息,在一些物种生长在一个范围的深度,适应在更深层次的日益增长的个人部分由单位生物量色素含量的增加。替代或额外的策略是减少呼吸率;形态变化,增加光拦截的植物也可能发生。

任何自适应能力,使水生植物物种应对变化的光政权在一系列的深度应原则上也使它能够应对变化的光的质量将会发现光水类型的范围内。特定物种的能力在多大程度上生长的水类型是由于个体发育的改编的光合机构尚未系统研究的主题。

考虑到常见的水生植物个体发育的响应变化光政权改变的聚光能力细胞,是多么重要色适应作为一个组成部分吗?有多重要,在发生变化的形状吗吸收光谱(由于颜料的比例的变化)的细胞,而不是绝对吸收在整个光谱的变化?不包含的水生植物胆蛋白质,即高等植物和藻类除了红藻门,隐藻门和蓝藻门,色素的变化比率以应对环境光的变化相对较小,它们会出现在哪里。在某些绿色生物(藻类和高等植物)有一些提高叶绿素b的比例,在树荫下适应:这应该有所增加450到480纳米波段的吸收光谱的相对于其他部分。在dinofla-gellate Glenodinium, peridinin / chloro-phyll浓度的增加与生长相关蛋白在低辐照度导致吸收上升在500到550纳米的地区比其他地方的光谱。1083年这些相对形状的细微变化

图12.15蓝绿藻的吸收光谱,光谱质量的影响光场在增长(班纳特和Bogorad之后,1973)。文化眉藻7601(原Fremyella diplosiphon)生长在红灯或荧光灯(丰富green-yellow波段),和整个细胞的吸光度光谱测定对悬浮液含0.68毫升mgdry质量”1。高水平的phycoery——的存在

三者之一(PE) fluorescent-light-grown细胞(__)和藻青蛋白

(PC) red-light-grown细胞(——)是明显的光谱。

图12.15蓝绿藻的吸收光谱,光谱质量的影响光场在增长(班纳特和Bogorad之后,1973)。文化眉藻7601(原Fremyella diplosiphon)生长在红灯或荧光灯(丰富green-yellow波段),和整个细胞的吸光度光谱测定对悬浮液含0.68毫升mgdry质量”1。高水平的phycoery——的存在

三者之一(PE) fluorescent-light-grown细胞(__)和藻青蛋白

(PC) red-light-grown细胞(——)是明显的光谱。

吸收光谱的影响确实会匹配的吸收光谱细胞更好的光谱分布的蓝绿色光场盛行在许多海洋水域深度增加,所以可以合法被视为生态有用彩色适应的例子。然而,这种变化是定量的影响不那么重要的总光比的增加吸收捕获产生的光谱中一般色素浓度的增加。色适应的明确的情况下我们必须转向biliprotein-containing组,蓝藻和红藻门。

藻红蛋白水平的变化和藻青蛋白在蓝绿藻生长的不同光谱质量等导致剧烈变化的吸收光谱。如12.15图所示,phycocyanin-dominated细胞吸收600 - 650 nm地区更强比phycoerythrin-dominated细胞,从而吸收更多的强烈在500到575纳米的地区。毫无疑问,这位前细胞将能更好地收集光从一个水下光场一个橙红色的人物形象,而后者细胞会收获更多从青光场光子。水下光场与主要橙红色字符几乎从未被发现在海洋系统中,但内河确实存在强烈的可溶性和颗粒腐殖质的材料(见图6.4 d)。当然,绿灯字段是常见的自然水域。因此,这两种细胞的光气候raybet雷竞技最新将匹配确实发生在水生生态系统,但缺乏野外数据在多大程度上适应这种类型的实际发生。

胆蛋白质比叶绿素还可以,正如我们所见,改变光线按照盛行。光强度降低,即使在光谱成分不变的,胆蛋白质/叶绿素比率增加在某种程度上不同从一个蓝绿色或红藻物种到另一个地方。由于这种变化可以带来的变化仅在强度,可以认为这只是“强度适应”,是不正确的色适应,因为它不需要把它光谱成分的变化。另一方面,减少光的强度在水下环境中,而不是实验室,是最常见的与深度的增加在这种情况下,它与光谱质量的变化有关,特别是与红光。在进化的过程中,因此,常见的低照度和虚拟之间的联系没有红灯很可能导致监管的发展机制,自动响应降低强度增加色素的合成,如藻红蛋白,它吸收光谱地区除了红波段。植物并不一定拥有一个上色具体检测系统来进行彩色适应。胆蛋白质/叶绿素比率为光强度的增加减少可能被视为合理的强度和彩色适应:虽然引起强度下降,同时使细胞上色更好适应特定的光谱特征,昏暗的水下光场通常。

小程度上可用信息目前这种适应的生态意义。有限的实地研究表明胆蛋白质/叶绿素比率的增加与深度进行了两种红藻(§12.4)。

non-complementary的彩色适应发生在红藻的光强度相对较高,在适应似乎指向实现平衡激励的两个光系统(§12.3)伴随着大量的吸收光谱的变化(图12.8)。这种适应领域尚未被描述。这是最有可能出现在藻类增长相对浅深。在实验室研究的基础和理论explanations169,806, 1490年可能会预测,随着深度增加,因此增加绿色/红色比水下光,藻红蛋白/叶绿素比率将首先减少确保平等激发的光,然后再增加需要捕获所有可用量子变得极为重要。虽然这尚未被描述为一个红色的海藻,这可能是一个类似的现象已经报道了一个棕色的海藻。正如我们前面提到的,在Dictyota dichotoma西班牙沿海站点,岩藻黄质/叶绿素比率下降了42% 0到10米深度,然后再增加到原来的10至20米的深度值。可能就是这样,如果岩藻黄质主要激发能转移到光系统II,那么越来越多的蓝绿色的光随着深度增加可能会导致更大的激发光系统II比光反应和减少岩藻黄质/叶绿素比值可以修正它。在更大的深度,需要收集所有可用的广达电脑成为主导的重要性和墨角藻黄素含量是增加了。

更密集的植物部分水生环境的竞争能力与其他植物光和/或容忍阴影被其他植物是非常重要的。先验理由似乎发现自己在昏暗的灯光下,植物遮蔽的不是因为伟大的深度,而是因为其他的植物,将进行类似的阴影适应那些与深度增加有关,但这个话题已经收到了小实验关注的水生生态系统。的一个例子树荫下公差使植物能够承受竞争光前面提到的藻红蛋白含量增加陨石球粒管附生diatoms.1122植物杂草丛生

色适应的一种特殊情况下的微藻和年度海冰南北极地海洋环境。在南极浮冰这些藻类存在浓度在该地区100 mgchl m ~ 2,因为年度所覆盖的区域扩张和收缩的冰大约有1500万平方公里,和藻类释放到水在夏季融化,似乎这些冰藻类做出实质性贡献的极地海洋生态系统的生产力。186年,1376年,海冰社区是由藻类有翼的硅藻事件,其光合作用浸透在低辐照度值,表明高水平的适应。258,1033,1137,有一些迹象表明适度的个体发生的阴影适应能力在这个社区中,261年,1033年,树荫下可能适应展品主要是系统的性质,即物种现在可能是基因irradiance.258适应低

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