Bilgi

Gıda için büyüyen bitkilerden oksijen dengesi

Gıda için büyüyen bitkilerden oksijen dengesi



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Kalori başına hemen hemen Oksijen ve Karbonun nötr olduğu fotosentez ve solunum düşünmüştüm.

http://news.mit.edu/2014/technical-feasibility-mars-one-1014

Projenin planladığı gibi, mahsuller yerleşimcilerin yaşam alanı içinde yetiştirilirse, Do, oksijen seviyesini azaltmak için sürekli nitrojen verilmesini gerektiren, yangın güvenliği eşiklerini aşacak güvenli olmayan oksijen seviyeleri üreteceklerini tespit etti.

İnsanlara kalori sağlamak için yetiştirilen bitkilerin kapalı bir sisteminin daha fazla oksijenle sonuçlanacağını söylüyor.

Dengesizlik nereden geliyor? Ekstra Karbon nereye gidiyor?


Oksijen ve solunum karbon ve oksijen nötr olsaydı, serbest oksijen olmazdı. Bitkiler sadece ürettikleri tüm oksijeni soluyabilirdi.

Ekstra karbon, bitkilerin kendilerine gider. Sadece enerji için kullandıkları şey değil, aynı zamanda yapıldıkları şeydir.

Şu soruya da bakın:

Bitkiler gerçekten oksijen nötr mü?

Bitkinin ayrışmasını hesaba kattığımızda bitkiler oksijen nötrdür, yani bitkiyi oluşturan karbonun CO2'ye geri döndüğü uzun vadeli görünümü ele alırsak.


'Marslı': Mars'ta Yiyecek Yetiştirmek İçin Ne Alırdı?

NASA, 2030'larda Mars'a insan gönderme planlarını ortaya koydu, ancak bu Kızıl Gezegen ziyaretçilerinin, astronot ve botanikçi Mark Watney'in "Marslı" da yaptığı gibi, kayalık küreyi taze ürünlerle düzenlemesini beklemeyin.

(Spoiler uyarısı) Filmde, Watney (Matt Damon tarafından canlandırılıyor) Mars'ta mahsur kaldığında, Mars toprağını ve kendi "metabolik atığını" kullanarak bir seraya patates ekiyor. Ve işe yarıyor: Büyük ölçüde patates yiyerek bir yıldan fazla hayatta kalabiliyor.

Geçen Cuma (2 Ekim) vizyona giren "Marslı" oldukça gerçekçi olsa da, Mars'ta gıda yetiştirmek tam olarak beyaz perdede anlatıldığı gibi olmayacaktı. Kanada Doğa Müzesi'nden bir botanikçi olan Paul Sokoloff'a göre, Kızıl Gezegenin koruyucu seralar olmadan yetiştirilebilmesi için yüzlerce yıl geçmesi gerekecekti. [Dünyadaki En Çok Mars Benzeri 7 Yer]

Marslı tarım zorlukları

Mars toprağı, Dünya'nın toprağında bulunan besinlerden yoksundur ve aynı zamanda iyidir, yani su muhtemelen Dünya'dan çok daha hızlı sızar. Geçen yıl Mars Çöl Araştırma İstasyonu'nda bir ekip üyesi olan Sokoloff, insan kakası veya diğer gübrelerin kullanılması, azot gibi besinlerin hızlı bir şekilde artmasını sağlayabilir ve ayrıca toprağın dokusunu değiştirebilir, böylece suya daha uzun süre tutunabilir, dedi. Utah, Hanksville'de. Atmosferik nitrojen, bitkilerin kullanması kolay olmayan bir formda olmasına rağmen, dünyevi toprak nitrojenini atmosferden alır. Azotu bitkiler için daha iyi bir "gıda"ya dönüştürmek için bakteriler onu "düzeltir".

Sokoloff WordsSideKick.com'a verdiği demeçte, "Dünyada, toprağımızdaki çok fazla azot, baklagiller gibi çeşitli bitkilerin köklerinde bulunan bakteriler tarafından sabitlenir." "Uzun vadede, oradaki toprağa nitrojeni sabitlemenin bir yolunu istersiniz."

Sokoloff, Mars toprağının ayrıca, bitkilerin orada büyümesi için kimyasal olarak çıkarılması gereken perklorat adı verilen kötü kimyasallarla da bağlı olduğunu söyledi.

Ve sonra yerçekimi var. Mars, Dünya'nın yerçekiminin yaklaşık üçte birine sahiptir. Deneyler, Uluslararası Uzay İstasyonu'ndaki (ISS) mikro yerçekiminde bazı bitkilerin nispeten normal bir şekilde büyüyebileceğini gösterse de, Kızıl Gezegenin "yerçekimi hafifliğini" taklit etmenin gerçekten hiçbir yolu yoktur.

Sokoloff, "Bitkiler yerçekimini kendilerini yönlendirmenin bir yolu olarak kullanır, bu nedenle bazı bitki türleri karıştırılabilir veya karıştırılmayabilir." Dedi.

Sokoloff, örneğin, ISS'ye götürülen söğüt fidelerinin büküldüğünü, çünkü mikro yerçekiminde, oryantasyon "kök sürgün eksenini" asla geliştirmediklerini söyledi.

PLOS ONE dergisinde 2014 yılında yapılan bir araştırma, domates, buğday, tere ve hardal yapraklarının 50 gün boyunca herhangi bir gübre kullanmadan simüle Mars toprağında özellikle iyi büyüdüğünü ve hatta çiçek açıp tohum ürettiğini gösterdi. Aslında, bu dayanıklı bitkiler, Mars topraklarında veya "regolit"te, Dünya'dan gelen besin açısından fakir nehir toprağından daha iyi büyüdü. [Yaşamın Kökeni Üzerine 7 Teori]

Hangi gıda bileşenlerinin Mars'a getirileceğini belirlemek için bilim adamları, bir mahsulün besin yoğunluğu, onları büyütmek için gereken kaynaklar ve çimlenme süresi arasındaki değiş tokuşları dengelemelidir. Sokoloff, bilim adamlarının bir gösteri olarak ISS'de marul yetiştiriyor olabileceğini, ancak "insan tek başına marulla yaşayamaz" dedi.

Bunun yerine, insanlar turp ve çilek gibi bitkileri daha iyi Marslı atıştırmalıklar olarak önerdiler, dedi. (Sokoloff, ilk kısa süreli ziyaretler için çiftçilik malzemeleri yerine önceden hazırlanmış yiyecekleri göndermek için aslında daha az yakıt gerektireceğini belirledi, dedi.)

Mars koşullarını simüle etmek

Marslı çiftçilik projesi başlamadan önce, insanların bitkilerin nasıl büyüyeceği hakkında çok daha fazla bilgiye ihtiyacı olacak. Bu, Mars Çöl Araştırma İstasyonu gibi Mars ortamının simülasyonlarının arkasındaki mantığın bir parçası.

Oradaki bilim adamları, istasyonun simüle edilmiş Mars toprağında yerli çöl bitkilerinden arpa ve şerbetçiotuna kadar her şeyi yetiştirdiler. Johnson Space Center Simulant I olarak adlandırılan toprak, 1970'lerden kalma Viking topraklarından alınan Mars toprak örneklerine dayalı olarak Dünyalı kayalar ve toprak kullanılarak üretildi.

Ve Kanada'daki Guelph Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, Mars'ın ince atmosferini taklit etmek için düşük basınçlı veya hipobarik odalarda bitki yetiştiriyorlar. Ekip, bitkileri çeşitli seviyelerde karbondioksit, basınç, ısı, ışık, beslenme ve nem de dahil olmak üzere bir dizi zorlu koşula maruz bırakır ve hangi bitkilerin kendi kendine yeten, hava kontrollü bir seranın dışında Mars koşullarında hayatta kalmaya yetecek kadar dayanıklı olduğunu görmek için. Yıldız haber verdi.

Kızıl Gezegeni Yeşillendirmek mi?

Sokoloff, sıcaklık ve hava kontrollü bir serada değil, Mars elementlerinde bitki yetiştirmenin çok daha zor olacağını söyledi.

Sokoloff, "Bazı insanlar Mars'ı Dünya'ya daha çok benzetmemiz gerektiğini söyledi." Dedi. "Bu hafife alınacak bir şey değil. Bilim kurgu alanında olduğu kesin."

Ve insanlar Mars'ı "terraform" yapmanın etik olarak kabul edilebilir olduğuna karar verseler bile, ince Mars atmosferinin yaşam için oksijen açısından zengin bir beşiğe dönüşmesi yüzlerce yıl alacaktı.

Bu atmosferi oluşturmak için kaşiflerin oksijen üreten siyanobakteriler, likenler ve mikroplarla dolu Mars toprağını tohumlamaları gerekecek ve bir atmosfer için yeterli oksijen ve nitrojen üretmeleri yüzlerce yıl alacaktı. Dünya'nın oksijen seviyelerinin dengelenmesinin yüz milyonlarca yıl sürdüğü düşünülürse, bu hala çok perişan değil. (Sokoloff, küçük organizmaların lezzetleri için not edilmese de, bu arada insanlar siyanobakterileri makul bir şekilde yiyebilirler.)

Mikroplar bir atmosfer yaratmakla meşgulken, güneş rüzgarı sürekli olarak o atmosferi savuruyordu, çünkü Mars'ın bir manyetosferi (gezegeni güneş radyasyonundan koruyan bir manyetik alan) olmadığını söyledi.

İnsanlar atmosferin dağıldığından daha hızlı nasıl oluşturulacağını çözebilseler bile, Mars kışları kemikleri ürperten eksi 207 Fahrenheit (eksi 133 santigrat derece) olabilir. Sokoloff, insanların ısıyı hapseden sera gazlarına sahip bir atmosferi uyarlaması mümkündür, ancak Mars güneşten Dünya'dan daha uzaktır, bu nedenle ortalama olarak gezegenimizden daha soğuk olacaktır, dedi Sokoloff.


Bitki Besleme

Yeşil bitkilerin güneş ışığı ve klorofil varlığında besin yapma işlemi fotosentez olarak bilinir. Fotosentez, iki kelimenin birleşimidir - Foto + Sentez. 'Fotoğraf' ışık, 'Sentez' yapmak demektir.

Yeşil bitkilerde gıda yapım süreci:

Yeşil bitkiler besinlerini kendileri yaparlar. Yeşil yapraklar güneş ışığı ve klorofil varlığında karbondioksit ve sudan besin üretir.

Yaprakların alt yüzeyinde birkaç küçük gözenek benzeri yapı bulunur. Bu gözeneklere stoma denir. Yapraklar bu gözenekler aracılığıyla havadaki karbondioksiti emer. Su, köklerden çok ince boru hatlarıyla yapraklara taşınır. Bu boru hatları bitki boyunca, yani köklerden dallara ve yapraklara kadar bulunur. Bu boru hatları Xylem olarak bilinir. Ksilem bir doku türüdür. Üst sınıflarınızda dokular hakkında bilgi edineceksiniz. Klorofil, yeşil yapraklarda bulunan yeşil bir pigmenttir. Klorofil güneş ışığını emer ve enerji verir. Klotrofil, kloroplastın içindedir. Kloroplast fotosentezin yapıldığı yerdir. Fotosentez sonunda karbonhidrat ve oksijen oluşur. Karbonhidrat gıda olarak kullanılır ve oksijen atmosfere salınır. Bitkilerin besin üretme sürecinin tamamına fotosentez denir.

Fotosentez sürecinde gerçekleşen reaksiyon şu şekilde yazılabilir:

Karbonhidrat nihayetinde nişastaya dönüştürülür ve yapraklarda depolanır. Yapraklardan nişasta bitkinin farklı kısımlarına taşınır. Nişasta bir karbonhidrat türüdür.

Yapraklarda fotosentez gerçekleştiği için yapraklar bitkilerin mutfağı veya besin fabrikası olarak bilinir. Yapraklar klorofil varlığından dolayı yeşil görünür.

Yaprakların yanı sıra, bitkinin diğer yeşil kısımlarında, örneğin yeşil gövdelerde de fotosentez gerçekleşir. Fotosentez için klorofil gereklidir, bu nedenle fotosentez sadece yeşil bitkilerde gerçekleşir.

Çöl bölgelerinde yetişen bitkilerin yaprakları, terleme sırasında su kaybını azaltmak için omurga benzeri yapı veya pullarda değiştirilir. Bu tür bitkilerde yeşil gövdelerde fotosentez gerçekleşir. Kök, bu tür bitkilerde kalın süngerimsi yaprak benzeri yapılara dönüştürülür.

Fotosentez, karbondioksiti emdiği ve oksijeni serbest bıraktığı için atmosferdeki oksijen ve karbondioksit arasındaki dengenin korunmasına yardımcı olur.

Fotosentez için güneş ışığı gereklidir. Böylece güneş, tüm canlı organizmalar için nihai enerji kaynağıdır.

Dünyamız fotosentezin gerçekleştiği eşsiz gezegendir. Fotosentez olmasaydı yeryüzünde yaşam mümkün olmazdı.

Fotosentez İçin Gerekli Faktörler:

Alglerde Fotosentez

Havuzlarda veya durgun suların yakınında yeşil lekeler kolayca görülebilir. Bu yeşil lekeler alg adı verilen canlı organizmalardır. Algler bitkilerdir. Genellikle algler, tüp kuyuları, musluklar vb. gibi sığ su dolu alanların yakınında büyür. Biri üzerinden kayabilir. Algler, klorofil varlığından dolayı yeşil görünür. Algler fotosentez yaparak kendi besinlerini hazırlarlar.

Soru 1: Fotosentez nedir?

Cevap: Yeşil bitkilerde güneş ışığının varlığında besin yapma işlemi fotosentez olarak bilinir.

Soru 2: Fotosentez için gerekli faktörler nelerdir?

Cevap: Karbondioksit, su, klorofil ve güneş ışığı fotosentezin gerçekleşmesi için gerekli faktörlerdir.

Soru 3: Klorofil nedir?

Cevap: Klorofil, yeşil yapraklarda bulunan yeşil pigmenttir.

Soru 4: Yapraklar neden yeşil görünür?

Cevap: Yeşil bir pigment olan klorofilin varlığı nedeniyle yapraklar yeşil görünür.

Soru 5: Klorofilin işlevi nedir?

Cevap: Klorofil, fotosentez için güneş ışığını emer.

Soru 6: Fotosentezden sonra elde edilen nihai ürünler nelerdir?

Cevap: Karbonhidrat ve oksijen fotosentezden sonraki son ürünlerdir.

Soru 7: Stoma nedir?

Cevap: Yaprağın alt yüzeyinde bulunan küçük gözeneklere stoma denir.

Soru 8: Stomanın işlevi nedir?

Cevap: Stomalar fotosentez için havadaki karbondioksiti emer. Stomalar gaz alışverişini ve terlemeyi kolaylaştırır.

Soru 9: Nihai enerji kaynağı nedir?

Cevap: Güneş nihai enerji kaynağıdır.

Soru 10: Su yapraklara nasıl taşınır?

Cevap: Su, bitki köklerinden boru benzeri yapılar vasıtasıyla yapraklara taşınır. Bu boru benzeri yapılar, kökten yapraklara, dallar boyunca bulunur.


Günümüz hidroponiğinin icadı

19. yüzyılda, Würzburg Üniversitesi'nde bir Alman botanikçi olan Julius Sachs, kariyerini bitkilerin hayatta kalması için ihtiyaç duyduğu temel unsurları anlamaya adadı. Sachs, toprakta yetişen bitkiler ile suda yetişen bitkiler arasındaki farkları inceleyerek, bitkilerin toprakta büyümesine gerek olmadığını, sadece toprakta yaşayan mikroorganizmalardan türetilen besinlere ihtiyaç duyduğunu buldu. 1860 yılında Sachs, suda bitki yetiştirmek için “besin solüsyonu” formülünü yayınladı ve bu formül günümüz hidroponik teknolojisinin temelini oluşturdu (Şekil 1).

Şekil 1: Besin Çözümü. Bitkiler havadan karbon, hidrojen ve oksijenden 3 besin ve takviyeli sudan 13 besin elde eder: azot, fosfor, potasyum, kalsiyum, magnezyum, kükürt, demir, manganez, bakır, çinko, bor, klor ve molibdat.

1937'de Amerikalı bir bilim adamı olan Dr. W.E. Gericke, bu bitki yetiştirme yönteminin, büyük miktarlarda mahsul üretmek için tarımsal amaçlarla nasıl kullanılabileceğini anlattı. Gericke ve diğerleri, suyun akışkan dinamiğinin bitki köklerinin yapısını değiştirdiğini, bu da onların besinleri toprakta yetişen bitkilerden daha verimli bir şekilde almalarına izin vererek, daha kısa sürede daha büyük büyümelerine neden olduğunu gösterdi. O zamandan beri bilim adamları, hidroponik tarım için suya eklenen toplam 13 makro besin ve mikro besin içeren besin çözeltisini optimize ettiler (Şekil 1).

Günümüzde hidroponik sistemler çok karmaşıktır, besin maddelerinin pH seviyesini, suyun sıcaklığını ve hatta bitkilerin aldığı ışık miktarını izleyecek sistemler vardır. Hidroponik sistemlerin üç ana türü vardır: besleyici film tekniği, Ebb ve Akış Sistemi ve Fitil sistemi (Şekil 2). Bir besleyici film hidroponik tekniği, bitkilerin, su-besin karışımı ile dolu bir rezervuarın üzerine hafifçe açılı ve konumlandırılmış bir yetiştirme tepsisinde yetiştirilmesini içerir. Bu, ince bir su akışının bitki kökleri boyunca akmasına izin vererek, bitkilerin yeterli suya, besin maddelerine ve havalandırmaya sahip olmasını ve ardından rezervuara geri akmasını sağlar. Besin filmi tekniği günümüzde kullanılan en yaygın hidroponik sistemdir. ABD'deki en büyük hidroponik çiftliklerden ikisi olan Plenty ve Bowery, marul, ıspanak ve diğer yapraklı yeşillikleri yetiştirmek için besleyici film teknikleri kullanıyor. Ebb and Flow tekniği, bitkilerin besin açısından zengin su ile dolmasına izin verir ve bitki kökleri besinleri aldıktan sonra, su yeniden kullanılmak üzere aktif olarak bir rezervuara geri boşaltılır. Son olarak, bir hidroponik fitil sistemi en basitidir, çünkü besinler bitkiye su deposundan bitkiye kadar uzanan bir fitil veya ip parçasından pasif olarak verilir. Bu sistemde bitkiler, bitki köklerinin sabitlenmesine yardımcı olan kum, kaya, yün veya kil topları gibi atıl bir yetiştirme ortamında yetiştirilir. Bu farklı sistemler birbirinin yerine kullanılabilir, ancak bazı sistemler farklı bitki türlerinin yetiştirilmesi için daha iyi olabilir.

Şekil 2: Hidroponik tarım için en yaygın üç teknik. Tüm yaklaşımlarda, su bir besin çözeltisi ile takviye edilir ve bir besin deposunda depolanır. Su daha sonra aktif olarak yetiştirme tepsisine (panel A ve B) pompalanır veya bir fitil aracılığıyla pasif olarak yetiştirme tepsisine (panel C) iletilir. Bitki kökleri toprakta yetişen bitkilere göre daha kalın büyür, bu da besin maddelerini daha etkin bir şekilde almalarını sağlar.

Bu hidroponik sistemlerden herhangi birini kullanmanın avantajları çok çeşitlidir. Birincisi, toprak olmadığı için, bir arsa, yabani ot, toprakta yaşayan patojenler veya mahsullere pestisit tedavisi konusunda endişelenmenize gerek yoktur. Aynı su tekrar tekrar kullanılabildiğinden, besin rezervuarı nedeniyle su da büyük ölçüde korunur. Ayrıca, bu hidroponik çiftliklerin çoğu kapalı alanlarda olduğundan, tüm yıl boyunca ve hatta New York City gibi büyük bir şehrin ortasında bile gıda üretilebilir. Tüm bu faydalar göz önüne alındığında, ABD'de ve dünya çapında daha fazla hidroponik çiftliklerin filizlendiğini görmeye başlayabiliriz çünkü bu çiftçilik yöntemi, daha az su ve diğer kaynakları kullanarak tarımda devrim yapma sözü veriyor.


SONRAKİ AŞAMA - GIDA

Yosun olmayan gıdalar için daha fazla alana ihtiyaç vardır çünkü mahsuller için baş boşluğuna ihtiyacınız vardır. Ama yine de, BIOS-3'te kullandıkları bodur buğday gibi ekinler ile - çok büyük bir açıklığa gerek yok. BIOS-3 deneyleriyle, ekin yetiştirmek için toplam 237 metreküplük bir alan ayırdılar. Ancak, mahsulleri yalnızca tek bir seviyede yetiştirdikleri için deneyin hacim için optimize edilmek üzere tasarlanmadığı açıktır.

Yani bu, algler için ihtiyaç duyulandan sadece biraz daha fazla büyüyen alan demektir. Bitkilerin üzerinde çok fazla boş alan olduğundan ve odada yalnızca bir ekin tabakası olduğundan, hacim için optimize etmedikleri fotoğraflardan açıkça görülüyor. Aydınlatmanız gereken tek şey kişi başına 13 metrekare ise, bu, altı kişilik bir ekip için aydınlatma için 7,8 kW toplam güç anlamına gelir.


Tepsilerde varsa, üç veya dört katman için bolca yer var gibi görünüyor. Buğday ekmek yapmak için kullanıldı. Yani, 237 metreküplük bu büyüyen alan çok fazla bir tahmin.

"Bios deneylerinde kullanılan "taşıyıcı" yaklaşımını gösteren çeşitli yaşlardaki buğday bitkileri, Genç buğday bitkileri ön planda, daha olgun bitkiler arkaya doğru. Ekinler için). Bazı çevresel sensörlerin takılı olduğu direk, koridoru daha da engelliyor. Ekip üyeleri, köşeye ve soldaki duvarın yanına çeşitli otlar ve diğer özel bitkiler dikti, aksi takdirde boşa gidecek olan alan." buradan fotoğraf

Mahsulün üzerinde minimum havai alana sahip bir uzay istasyonunda kullanılmışsa, mahsullerin kendileri için gereken toplam hacmin bir tahminini bulamıyorum. Ancak, onları alanın üçte birine kolayca sığdırabilecekmişsiniz gibi görünüyor.


Antik oksijeni çözmek için dev böcekler yetiştirmek

70 santimetreye (28 inç) kadar kanat açıklığına sahip antik Dünya'nın dev yusufçukları, genellikle geçmişte atmosferdeki daha yüksek oksijen atmosferik seviyelerine atfedilir. Çeşitli oksijenle zenginleştirilmiş atmosferlerde modern böcekleri yetiştirmeye yönelik yeni deneyler, yusufçukların daha fazla oksijen veya hiperoksi ile büyüdüğünü doğruladı.

Bununla birlikte, geçmişte oksijen daha yüksek olduğunda tüm böcekler daha büyük değildi. Örneğin, bugüne kadarki en büyük hamamböcekleri bugün ortalıkta geziniyor. Soru, farklı grupların atmosferik oksijendeki değişikliklere nasıl ve neden tepki verdiğidir.

Bu değişikliklerin meydana gelmesinin sırları, böceklerin nefes almak için kullandıkları içi boş trakeal tüplerde olabilir. Modern böceklerdeki bu değişiklikleri daha iyi ele almak, fosilleşmiş böcekleri eski oksijen seviyeleri için vekiller olarak kullanmayı mümkün kılabilir.

Tempe'deki Arizona Eyalet Üniversitesi'nden John VandenBrooks, "Ana ilgi alanımız paleo-oksijen seviyelerinin böceklerin evrimini nasıl etkilemiş olabileceğidir" dedi. Bunu yapmak için farklı oksijen konsantrasyonlarında yetiştirilen modern böceklerin esnekliğine bakmaya karar verdiler. Ekip, herhangi bir etki olup olmadığını görmek için hamamböceği, yusufçuk, çekirge, yemek solucanı, böcek ve diğer böcekleri farklı miktarlarda oksijen içeren atmosferlerde büyüttü.

Sonuçlardan biri, yusufçukların hiperokside daha hızlı büyüyerek daha büyük yetişkinlere dönüşmesiydi. Ancak hamamböcekleri daha yavaş büyüdü ve daha büyük yetişkinler olmadı. Toplamda, incelenen on iki böcek türünden on tanesi, daha düşük oksijen atmosferlerinde boyut olarak küçülmüştür. Ancak zenginleştirilmiş bir oksijen atmosferine yerleştirildikleri zaman çeşitli tepkiler vardı. VandenBrooks, 1 Kasım'da Denver'daki Amerika Jeoloji Derneği'nin yıllık toplantısında çalışmanın sonuçlarını sunuyor.

VandenBrooks, "Yusuf böcekleri yetiştirilmesi en zor böceklerdi," dedi çünkü diğer şeylerin yanı sıra yusufçuk yemeği diye bir şey yok. Gençler olarak canlı av avlamaları gerekiyor ve aslında lisans öğrencileri Elyse Muñoz ve Dr. VandenBrooks ile çalışan Michael Weed, yusufçukları her gün elle beslemeye başvurmak zorunda kaldılar.

VandenBrooks, "Yusuf sineklerinin yetiştirilmesi çok zor" dedi. "Laboratuvar koşullarında onları başarılı bir şekilde yetişkinliğe taşıyan tek gruptan biriyiz."

Bununla birlikte, bunu çözdükten sonra, yüzde 12 (geçmişte en düşük oksijendi), yüzde 21 (modern Dünya atmosferi gibi) ve yüzde 31 oksijen (en yüksek oksijen olmuştur) içeren atmosferlerde üç set 75 yusufçuk yetiştirdiler. ).

Evde onlarla savaşan herkesin bildiği gibi, hamamböceklerini yetiştirmek çok daha kolaydır. Bu, araştırmacıların paleo-oksijen seviyeleri aralığını taklit eden yüzde 12 ila yüzde 40 oksijen arasında değişen yedi farklı atmosferde yedi adet 100 hamamböceği grubu yetiştirmelerini sağladı. Hamamböceklerinin yüksek oksijen seviyelerinde gelişmesi yaklaşık iki kat daha uzun sürdü.

VandenBrooks, "Beklediğimizin tam tersi" dedi. Bir olasılık, hiperoksik yetiştirilen hamamböceklerinin larva evresinde daha uzun süre kalması, belki de ortamlarının daha düşük, belki de daha az stresli oksijen seviyesine geçmesini beklemesidir.

Bu şaşırtıcı sonuç, araştırmacıları hamamböceklerinin solunum cihazlarına - trakeal tüplerine - daha yakından bakmaya sevk etti. Bunlar esasen bir böceğin vücudundaki gaz halindeki oksijenin doğrudan böcek dokularına girmesine izin veren içi boş tüplerdir.

VandenBrooks ve ekibi hiperoksik yetiştirilmiş hamamböceklerini trakeal tüplere daha yakından bakmak için Argonne Ulusal Laboratuvarı'nın x-ray senkrontron görüntüleme tesisine götürdü. X-ışını senkrontronu, sıvılar üzerindeki katılar veya katılar üzerindeki gazlar gibi farklı fazlardaki nesnelerin buluştuğu kenarları çözmede özellikle iyidir. Bu sadece bir trakeal tüpün iç kısmıdır.

Buldukları şey, hiperoksik yetiştirilmiş hamamböceklerinin trakeal tüplerinin, daha düşük oksijen atmosferlerinde olanlardan daha küçük olduğuydu. Genel vücut boyutunda artış olmadan tüp boyutundaki bu azalma, hamamböceklerinin yemek yeme veya üreme gibi solunum dışında diğer hayati işlevler için kullanılan dokulara muhtemelen daha fazla yatırım yapmasına izin verecektir. Hipokside (düşük oksijen) yetiştirilen hamamböcekleri, nefes almak için bu diğer dokulara yaptıkları yatırımdan vazgeçmek zorunda kalacaklardı.

VandenBrooks, bir sonraki adımın, geçmişte çeşitli zamanlarda oksijen seviyeleri hakkında neler söyleyebileceklerini görmek için kehribarda fosilleşmiş böceklerin trakeal tüplerine yakından bakmak olacağını söyledi. Bunlar muhtemelen paleo-oksijen seviyeleri için bir vekil görevi görebilir.

VandenBrooks, "Oksijenin hayvanların evrimi üzerindeki etkisi hakkında birçok hipotez var, ancak kimse onları gerçekten test etmedi" dedi. "Bu yüzden iki yönlü bir yaklaşım kullandık: 1) modern böcekleri değişen oksijen seviyelerinde inceleyin ve 2) fosil böcekleri inceleyin ve bu sonuçların ışığında geçmişteki değişiklikleri anlayın.

Hikaye Kaynağı:

tarafından sağlanan malzemeler Amerika Jeoloji Derneği. Not: İçerik, stil ve uzunluk için düzenlenebilir.


Abiyotik Faktörler

Abiyotik faktörler, kimyasal ve fiziksel faktörleri de dahil olmak üzere ekosistemin canlı olmayan bileşenleridir. Abiyotik faktörler diğer abiyotik faktörleri etkiler. Ayrıca, ister karada ister suda olsun, bir ekosistemdeki yaşamın çeşitliliği ve bolluğu üzerinde derin etkileri vardır. Abiyotik faktörler olmadan, canlı organizmalar yemek yiyemez, büyüyemez ve çoğalamaz. Aşağıda en önemli abiyotik faktörlerin bazılarının bir listesi bulunmaktadır.

  • Güneş ışığı: Dünyanın en büyük enerji kaynağı olan güneş ışığı, çoğu ekosistemde önemli bir rol oynar. Bitkilerin besin üretmek için kullandığı enerjiyi sağlar ve sıcaklığı etkiler. Organizmalar, güneş ışığına ne kadar erişimleri olduğuna bağlı olarak uyum sağlamalıdır.
  • Oksijen: Oksijen, dünyadaki yaşam formlarının çoğu için gereklidir. Sebep? Nefes almak ve yiyeceklerden enerji salmak için oksijene ihtiyaçları vardır. Bu şekilde, oksijen çoğu organizmanın metabolizmasını yönlendirir.
  • Sıcaklık: Hem havadaki hem de sudaki ortalama sıcaklık, sıcaklık aralığı ve aşırı sıcaklıkların tümü, organizmaların bir ekosistemde nasıl yaşadığı ve hayatta kaldığı konusunda önemlidir. Sıcaklık ayrıca bir organizmanın metabolizmasını da etkiler ve türler, ekosistemlerindeki tipik sıcaklık aralığında gelişmek üzere evrimleşmişlerdir.
  • Rüzgâr: Rüzgar bir ekosistem üzerinde birçok etki yapabilir. Toprak ve su gibi diğer abiyotik faktörleri hareket ettirir. Tohumları dağıtır ve ateş yayar. Rüzgar, sıcaklığın yanı sıra topraktan, havadan, yüzey sularından ve bitkilerden buharlaşmayı, değişen nem seviyelerini etkiler.
  • Suçlu: Su tüm yaşam için gereklidir. Çöller gibi suyun kıt olduğu karasal (kara) ekosistemlerde organizmalar, suyu verimli bir şekilde toplayıp depolayarak hayatta kalmalarına yardımcı olan özellikler ve davranışlar geliştirir. Bu bazen diğer türler için de bir su kaynağı oluşturabilir. Suyun bolluğunun toprak besinlerini tükettiği yağmur ormanları gibi ekosistemlerde, birçok bitkinin su onları yıkamadan önce besin toplamalarına izin veren özel özellikleri vardır. Su ayrıca, su ve deniz türlerinin bağımlı olduğu besinleri, gazları ve besin kaynaklarını içerir ve hareket ve diğer yaşam işlevlerini kolaylaştırır.
  • Okyanus akıntıları: Okyanus akıntıları suyun hareketini içerir ve bu da organizmalar ve besinler gibi biyotik ve abiyotik faktörlerin hareketini kolaylaştırır. Akıntılar ayrıca su sıcaklığını ve iklimi de etkiler. Akıntılar gıda mevcudiyeti, üreme ve türlerin göçü gibi şeyleri etkileyebileceğinden, suda yaşayan organizmaların hayatta kalması ve davranışlarında önemli bir rol oynarlar.
  • Besinler: Toprak ve su, organizmaların yemek ve büyümek için ihtiyaç duyduğu inorganik besinleri içerir. Örneğin toprakta bulunan fosfor, potasyum ve azot gibi mineraller bitki gelişimi için önemlidir. Su birçok çözünmüş besin içerir ve toprak akışı besinleri su ve deniz ortamlarına taşıyabilir.

Peki ya Toprak?

Hem biyotik hem de abiyotik bileşenlerden oluşan toprak ilginç bir durumdur. Toprak suyu filtreler ve depolar ve bitkilerin köklerini sabitler. Besin mineralleri ve gazların yanı sıra bakteri, mantar ve arke adı verilen tek hücreli organizmalar gibi milyonlarca mikroorganizma içerir. Bunlar önemli ayrıştırıcılardır, gezegenin vazgeçilmez geri dönüştürücüleridir.


Bitki şekerleri, abiyotik stres sırasında oksidatif mücadelede çok önemli oyunculardır: geleneksel konsepti genişletmek

Abiyotik stresten mustarip bitkiler genellikle organel ve hücresel seviyelerde zarar verici ve sinyal etkileri olan reaktif oksijen türlerinin (ROS) artan birikimiyle karşı karşıyadır. Çevresel bir zorluğun sonucu, büyük ölçüde ROS üretimi ile hem enzimatik hem de metabolik antioksidanlar tarafından süpürülmesi arasındaki hassas dengeye bağlıdır. Bununla birlikte, disakkaritler, rafinoz ailesi oligosakkaritler ve fruktanlar gibi çözünür şekerlerin - ilişkili metabolik enzimlerin yanında - stres kaynaklı ROS birikimi ile güçlü bir şekilde ilişkili olduğu giderek daha açık hale geldiğinden, bu geleneksel sınıflandırmanın yenilenmesi ve reforma ihtiyacı vardır. bitkilerde. Bu nedenle, bu derleme, gerçek ROS temizleyicileri olarak şekerlerin ortaya çıkan rolüne özel olarak odaklanarak, abiyotik stres sırasında işlev gören mevcut antioksidanlar kavramını genişletmeyi amaçlamaktadır. Farklı organeller farklı mekanizmalardan yararlanıyor gibi göründüğünden, örnekler hücresel konumlarına göre verilmiştir. Ayrıca, koful, bitkilerin ROS sinyalleşme ağında önemli bir oyuncu olarak resme girer. Abiyotik stres sırasında ROS sinyalini kontrol eden mekanizmalar arasındaki etkileşimi aydınlatmak, stresli çevresel koşullara mahsul toleransını arttırmak için stratejilerin geliştirilmesini kolaylaştıracaktır.

Anahtar Kelimeler: antioksidanlar oksidatif stres reaktif oksijen türleri vakuol.


Rhône Nehri Havzası

Jean-Michel Olivier, . Jean-Paul Bravard, Avrupa Nehirleri'nde, 2009

7.5.2 Makrofitler

Rhône ve kollarındaki su bitkisi çeşitliliği, çoğunlukla terkedilmiş çok sayıda kanaldan kaynaklanmaktadır. Bu kanallar nehir dinamikleri tarafından şekillendirilir ve sonuç olarak kıvrım, hidrolik kapasite ve nehirden uzaklık açısından oldukça çeşitlidir. Hidroloji ile birleşen bu jeomorfolojik karmaşıklık, (1) taşkınların sıklığını ve süresini, (2) taşkınların net etkisini (erozyona karşı çökelme) ve (3) bu kanallarda sızan yeraltı suyunun deşarjını belirler (Bornet et al. 1998) . Yukarı Rhône ve birkaç kolu (örneğin Ain, Doubs, Ardèche, Isère, Drôme), kaba yatak yükü ve nispeten yüksek eğim ile karakterize edilen piedmont nehirleridir. Bu gibi durumlarda, taşkın süresi düşüktür (genellikle birkaç gün) ve taşkınlar, bitki topluluklarına zarar veren ve özellikle düşük kıvrımlı ve hidrolik kapasiteli kesme kanalları olmak üzere ince tortuları aşındıran akış hızında artışlara neden olur. Daha kıvrımlı kanallarda, nehir ve kanallar arasındaki bağlantıların sıklığına bağlı olarak taşkınların silt etkisi yoktur veya yoktur. Yeraltı suyu deşarjı, sıklıkla ince tortularla tıkanmış kıvrımlı kanallarda genellikle düşüktür. Kanal eğimine ve altlık tane boyutuna bağlı olarak diğerlerinde yeraltı suyu deşarjı oldukça yüksek olabilir. Bu yeraltı suyu, ya besin açısından zengin nehir sızıntısından ya da besin açısından daha fakir olan yamaçlardaki akiferlerden gelir. Oligotrofik kesme kanalları Ain boyunca ve Rhône boyunca bazı yerlerde bol miktarda bulunur. Çoğu durumda, havzadaki yüksek insan aktivitesi, suyun oldukça yüksek (örneğin, Yukarı Rhône, Isère) veya çok yüksek besin içeriğine (Saône, Doubs, aşağı Rhône) yol açar. En yüksek tür zenginliği, ara besin düzeyine sahip kesme kanallarında gözlenirken, en düşük tür zenginliği, besin açısından zengin sınır kanallarında meydana gelir. Oligotrofik topluluklar düşük zenginliğe, ancak yüksek oranda nadir türlere sahiptir. Rhône nehri ve kollarının kesme kanallarında meydana gelen en bol türler arasında ötrofik türler bulunur (lemna minör, Ceratophyllum demersum, Spirodela polyrhiza, Myriophyllum spicatum) ve sel temizliğine tolerans göstermeyen türler (Phragmites australis, Nuphar lutea, Nymphea alba) (Bornette ve diğerleri 2001). Nispeten nadir bazı türler, esas olarak Saône boyunca bulunur (Stratiotes aloides, Hydrocharis morsus-ranae, Nymphoides peltata). dahil olmak üzere birkaç tür Callitriche platycarpa, Elodea canadensis, Berula erecta, ve Phalaris arundinacea selden etkilenen kesme kanallarında meydana gelir (örneğin, Ain ve Fransız üst-Rhône). Ain Nehri boyunca orta ve düşük trofik seviyelerle ilgili birçok tür bulunur (Potamogeton koloratus, Chara major, Luronium natans, Baldellia ranunculoïdes, Hydrocotyle vulgaris, Cladium mariscus, Schoenoplectus nigricans).

Léman Gölü'nden denize kadar Rhône'nin tüm kesme kanallarında sucul bitki örtüsünün kapsamlı bir çalışmasında, Henry ve Amoros (yayınlanmamış veriler, 1998), tür zenginliğinin yüksek olduğunu (67 kesinlikle suda yaşayan tür ve 46 helofit türü) gösterdi, ancak üniform olarak dağıtılır. Fransız Yukarı Rhône boyunca uzanan kesme kanalları, karstik kökenlerden gelen oligotrofik yeraltı suyu ve Ain'den gelen girdiler nedeniyle nispeten düşük bir ötrofik tür oranına sahiptir. Lyon'dan Isère ile birleştiği yere kadar, kesme kanallarını kolonize eden sucul türler çoğunlukla ötrofiktir. Isère birleşmesinden aşağı doğru, ötrofik türlerin oranı biraz azalır ve bazı kanallarda oligotrofik türler bulunur. Tür zenginliği, kesme kanallarında yüksek oranda oligotrofik türler ile Drome Nehri ile birleştiği yerin altında önemli ölçüde artar. Further downstream, cut-off channels of the Rhône again become highly eutrophic. Some mesotrophic species occur exclusively in cut-off channels upstream from Lyon, such as Hippuris vulgaris, Hottonia palustris, C. platycarpa, ve Potamogeton natans. Some species occur both in the upper river and downstream of the Isère confluence (e.g. Groenlandia densa, Sparganium emersum) or the Drôme River (e.g. P. coloratus, Sagittaria sagittifolia, Juncus articulatus). Finally, some species are found only in the eutrophic lower river, (Spirodela polyrhiza, Vallisneria spiralis, Lemna gibba). The main non-native aquatic plant species are Egeria densa, E. canadensis, E. nuttallii, Lagarosiphon major, Ludwigia peploides ve L. grandiflora, Myriophyllum aquaticum.


Plants require more than just water and sunlight to grow. They also require many besinler found in the soil. One of the most important nutrients required for plant growth is nitrogen. Nitrogen is used to build plant proteins and nucleic acids, including DNA.

Nitrogen is found naturally in the atmosphere and in the soil. Even though there is an abundance of nitrogen available, the most common form of nitrogen (N2) cannot be used by plants. Nitrogen can be combined chemically with oxygen or hydrogen to form types of nitrogen compounds that plants can use. These nitrogen compounds can be added to the soil in the form of ammonium (NH4 + ) and nitrate (NO3 - ) gübreler. Plants grow well when fertilizer containing nitrogen is added to the soil, but this method can be expensive and has to be repeated each time the nitrogen in the soil is used up.


Şekil 1. Adding fertilizers containing nitrogen to the soil can help plants grow well.

In this experiment, you will compare plants grown without nitrogen fertilizer to plants grown with nitrogen fertilizer. You will observe the effects of nitrogen on the health of the plants by measuring the increase in biyokütle (the total kitle, or weight, of each plant) during the experiment.