Ученые нашли новый метод изучения фотосинтеза

Ученые нашли новый метод изучения фотосинтеза

Растения преобразовывают энергию из солнечного света в химическую энергию в процессе, называемом фотосинтез. Эта энергия передается затем людям и животным, которые едят растения, и, таким образом, фотосинтез является основным источником энергии для всего живого на Земле.

Но фотосинтетическая активность в различных регионах меняется из-за взаимодействия человека с окружающей средой, в том числе в результате изменения климата, что делает масштабные исследования фотосинтетической активности очень перспективным направлением. Новое исследование специалистов университета Карнеги во главе с Джо Берри показывает принципиально новый подход для измерения активности фотосинтеза, происходящего по всей планете. Результаты исследования опубликованы на этой неделе в Трудах Национальной академии наук (Proceedings of the National Academy of Sciences – PNAS).

Их работа основана на прорыве в возможностях использования спутниковых технологий для измерения света, который излучается на листья растений в качестве побочного продукта фотосинтеза. Этот свет называется флуоресценцией и он происходит, когда солнечный свет возбуждает пигменты chloropyll. Метод предлагает прямое измерение активности происходящего процесса со спутников. Прежние подходы к обнаружению активности фотосинтеза в больших масштабах были менее прямыми и не были основным инструментом для оценки производительности фотосинтеза в планетарном масштабе. Точность этих моделей было трудно оценить.

"Этот новый метод использует спутниковые снимки флуоресценции в процессе фотосинтеза. Это меняет все. Это впервые дает нам непосредственное наблюдение фотосинтеза в больших масштабах", – сказал Берри.

В отчете приводятся наблюдения флуоресценции на больших площадях сельскохозяйственных культур на Среднем Западе США . Данные показывают, что предыдущие модели на основе оценки фотосинтеза являются слишком низкими.

Более того, эти исследования дают новый и улучшенный инструмент для оценки сравнительной продуктивности житниц мира, таких как Индо-Гангской равнины и Восточного Китая. Взаимосвязь между флуоресценцией, измеренной в кукурузном поясе также предоставляет возможность для исследователей оценить в близком к реальному времени объемы производство в других, несельскохозяйственных районах мира, в том числе на просторах необрабатываемых лесов и лугах.

Эта работа была поддержана Программой Эмми Нетер (проект GlobFluo) немецкого исследовательского фонда, научной программой изучения углеродного цикла НАСА, а также программой изучения влажности почвы НАСА. Институт Карнеги по науке (carnegiescience.edu ) является частной, некоммерческой организацией со штаб-квартирой в Вашингтоне, округ Колумбия, с шестью научно-исследовательскими подразделениями по всей территории США. С момента своего основания в 1902 году, Институт Карнеги сразу же стал новаторской силой в фундаментальных научных исследованиях. Ученые института Карнеги являются лидерами в изучении биологии растений, биологии развития, астрономии, материаловедении, глобальной экологии Земли и планетологии.

Newsland.ru

Похожие новости:
Panasonic создал систему искусственного фотосинтеза
Panasonic разработал систему искусственного фотосинтеза, позволяющую превращать углекислый газ (CO2) в органические вещества при использовании солнечного света. Система, по словам японских специалистов, не уступает по эффективности обычным растениям.Технология поможет утилизовать углекислый газ, который в большом количестве выбрасывается ..
2012-07-31 1733 0 Технология
0
Электричество из водорослей – это реально
Канадские ученые произвели исследование, позволившее создать совершенно новый способ добычи электроэнергии. Его суть заключается в переработке энергии водорослей. Специалисты поделятся подробностями своей работы во время форума инновационных технологий, запланированного для проведения в Париже.Во время данного форума ..
2015-11-29 6749 0 Технология
-1
Искусственный фотосинтез стал эффективным
На химфаке Королевского технического института в Швеции сумели создать искусственный механизм фотосинтеза, который по скорости химической реакции не уступает фотосинтезу растений. По словам самих исследователей, это открывает новые перспективы в альтернативной энергетике. Раньше многие пытались воспроизвести часть ..
2012-04-13 3888 0 Технология
0
Биологи нашли способ получения овощей-гигантов
Генетики нашли способ, при помощи которого можно создавать овощи гигантских размеров. Результаты своего исследования авторы опубликовали в журнале Nature Genetics, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте Science News. Биологи изучили два мутантных штамма томатов, плоды ..
2015-05-26 1808 0 Технология
0
Производящие пищу для космонавтов бактерии испытают на орбите
Ученые планируют испытать на околоземной орбите генно-модифицированные бактерии, вырабатывающие сахар — в качестве автономного источника питания для будущих космических полетов. Об этом сообщает New Scientist.Микроорганизмы отправят в полет на немецком спутнике Eu: CROPIS в 2017 году, чтобы проверить, насколько хорошо ..
2015-11-30 3846 0 Технология
0
Инфракрасный фотосинтез как потенциальный источник жизни
Низкоэнергетическое излучение гидротермальных источников способно заменить солнце. Фотосинтез — основная движущая сила практически всей жизни на поверхности нашей планеты. Большинство фотосинтезирующих существ делает ставку на свет в видимой части спектра, но есть и такие, которым подавай ..
2013-06-8 2062 0 Технология
1
Микросубмарины будут очищать море от нефти
Ученые нашли новое применение микроустройствам, которые раньше использовались только в медицине. Новинки предназначены для сбора капель нефти из загрязненной воды и транспортирования их в коллекторы. Специалисты разработали новую технологию, которая позволит эффективно очищать океан от нефти, попавшей ..
2012-05-8 1840 0 Технология
0
Разработана дешевая система получения водородного топлива
Швейцарские ученые представили очень дешевую и обладающую наибольшим на сегодняшний день КПД преобразования (12,3 процента) систему получения водородного топлива. Новое устройство искусственного фотосинтеза разлагает воду за счет энергии Солнца. Оно включает два солнечных фотоэлемента из перовскита и катализатора ..
2014-09-27 2275 0 Технология
0
Ученые усомнились в результатах геоинжиниринга
Ученые установили, что выброс в океан железа действительно приводит к вспышкам роста водорослей и удалению из атмосферы углекислого газа. Результаты эксперимента EIFEX, опубликованные в Nature, говорят о принципиальной возможности использования такого подхода для геоинжиниринга. Кратко содержание статьипересказывает ScienceNow. В ходе эксперимента ученые ..
2012-07-22 1291 0 Технология
0
Нанокристаллы продуцируют водород под действием света
Природный фотосинтез позволяет растениям собирать солнечный свет и конвертировать его в энергию — электрическую и химическую. Большинство искусственных фотосинтетических систем стараются имитировать этот естественный процесс, используя для запуска расщепления воды на водород и кислород абсорбирующие свет органические красители, ..
2012-11-12 2176 0 Технология
0
Найдена причина появления супербактерий
Ученые из Лидского университета предполагают, что они нашли объяснение, каким образом бактериям удается развить устойчивость к антибиотикам. Статья опубликована в журнале Американского общества микробиологии mBio.В своей работе исследователям удалось доказать, что белки семейства ABC-F защищают бактериальные ..
2016-03-19 1363 0 Технология
-1
Дефекты в алмазах помогут в создании квантовых компьютеров
Ученые из США предложили эффективный способ использования азото-замещенных вакансий в алмазе для нужд квантовых вычислений. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Applied Physics Letters, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте издательства AIP Publishing . Физикам удалось создать ..
2014-08-07 2194 0 Технология
0
Искусственные листья могут стать новым источником энергии
Технология "искусственных листьев" может прийти на смену нефти, обеспечив энергией корабли, самолеты и автомобили. Ученые планируют разработать технологию переработки углекислого газа в углеводородное топливо посредством фотосинтезирующих бактерий. Исследователи выразили надежду на то, что эта технология появится в течение ..
2012-02-20 2014 0 Технология
0
Ученые нашли метод изготовления дешевых полупроводников
Группа инженеров Университета Северной Каролины обнаружили, что укладка материалов толщиной в один атом может создать полупроводник, который эффективно осуществляет перенос заряда, несмотря на несоответствие кристаллических структур материалов. Технологическое решение американских ученых позволит снизить стоимость ..
2014-12-11 6226 0 Технология
1
Ученые нашли новый антибиотик, не вызывающий привыкания
Исследователи обнаружили новый антибиотик, к которому у бактерий не формируется иммунитет. Данный антибиотик назвали «Теиксобактин». Американские ученые смогли создать разработку нового антибиотика, который не разрешает бактериям выработать иммунитет против него. С помощью данного открытия уже начали создавать ..
2015-01-09 5707 0 Технология
1