光合作用是如何在水下进行的?

五月十七日

问题

光合作用是如何在水下进行的?

回答

海伦·斯卡尔斯:这是个好问题;从根本上说,光合作用实际上始于海洋——水下——因为那里是植物和藻类最初进化的地方。然后他们搬到了陆地上。

因此,光肯定会进入海洋的上层,光合作用过程就是在那里捕获光并将其转化为能量——实际上是转化为碳水化合物,这是食物链中其余部分所依赖的。

藻类必须维持在海洋的上层,因为一旦你进入海洋的深处,首先红光会被吸收,这就是为什么海洋看起来是蓝色和绿色的。光确实能到达那里,但它必须在高层中保持自己。

例如,如果你看珊瑚礁,它们的组织里有植物——藻类,这些类型的珊瑚必须通过在大珊瑚礁上生长来维持自己,在巨大的层中沉积碳酸钙,这些层不断堆积,随着海平面上升,它们必须保持自己的步伐,以保持自己在可爱的,阳光明媚的,美丽的热带海洋中,我们都喜欢去浮潜和潜水。

但当你深入到更深的地方,它们就会逐渐消失,有些珊瑚的组织中实际上没有光合藻类;它们和其他动物一样靠捕食为生。它们从水中捕获病毒,这些是生活在深海的生物。

所以你确实看到了这个分区。你可以在海滩上看到类似的东西,不同类型的海藻使用不同类型的色素来利用光线,无论是在有很多光线的开阔区域,还是在光线开始被吸收的地方。

戴夫:这就是海藻呈红色的原因吗?因为如果它在深水中,它不会吸收红色;蓝光可以一直照射下去,所以它吸收蓝色而不吸收红色?

海伦·斯凯尔斯:有些海藻是红海藻,没错,红海藻是藻类的一种分支。它们有不同类型的色素,这些色素会消耗掉绿光和蓝光,而红光会被反射回来,这就是它们看起来是红色的原因。

克里斯·史密斯:所以最重要的是,基本上,海洋中的光合作用和陆地上的光合作用几乎没有什么区别,因为它们都是相同的过程。它只是被稍微调整了一下,以利用可用的光,而不同波长的光在水外面比在水里稍微多一些,但最重要的是,它们几乎都是一样的。

海伦·斯凯尔斯:是的,它在海洋中非常重要。如此多的光合作用在进行,二氧化碳在这个过程中被固定在海洋中,我们知道这也非常重要。

克里斯·史密斯:当然,因为海洋是地球上最大的二氧化碳汇,不是吗?

评论

阳光能穿透到什么深度来推动海洋光合作用?

水下植物的叶片结构是否因为光合作用的过程有所不同而有所不同?

请看下面的答案…

这并没有回答问题。植物有气孔来吸收二氧化碳,那么海藻在做什么呢?

谢谢你强调这一点。植物吸收CO2它们通过气孔将空气吸收到叶子中。这些叶片的打开和关闭控制着水分从叶片中流失的速度。缺水的植物关闭气孔以保存水分,但代价是排除CO2.这影响了光合作用的速率。

水生植物没有这个问题——到处都是水——所以它们不需要气孔。相反,它们应对的是一个不同的挑战,即二氧化碳浓度相对较低。为了解决这个问题,它们有不同的“叶子”结构,往往更薄,更密集地赋予毛孔,使二氧化碳从周围的水中扩散到叶表面。

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