Vnútorné osvetlenie mäsožravých rastlín

Vnútorné osvetlenie mäsožravých rastlín



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.

Vnútorné osvetlenie mäsožravých rastlín použitím vysokého jasu, nízkospektrálneho selektívneho žiarenia.

Mäsožravé rastliny sú exotické ekosystémy, v ktorých rastliny konzumujú hmyz. Ich listy vykazujú rad vizuálnych signálov, ktoré priťahujú hmyziu korisť a prinútia ju vstúpiť do kŕmnej komory založenej na listoch (ďalej nazývanej „mäsožravý list“), kde sa kŕmia. Ukázali sme, že v mäsožravom rode Nepenthes, vysokosvietivé, nízkospektrálne selektívne okolité svetlo zosilňuje reakciu koristi aj rastliny na spektrálne signály selektívne pre nízke vlnové dĺžky od koristi (optické „atraktanty“). Tu sme testovali hypotézu, že vysokosvietivé, nízkospektrálne selektívne ožiarenie ovplyvňuje aj reakciu mäsožravej rastliny na vizuálne signály, čím moduluje reakciu koristi. Aby sme to urobili, kvantifikovali sme rýchlosť kŕmenia a odozvu na spektrálny signál hmyzej koristi aj mäsožravej rastliny, a to v tme aj pod nízkospektrálnym selektívnym zeleným svetlom (so spektrálnym vrcholom pri 514 nm), aby sme získali odpoveď „pozadia“ (pri absencii potenciálneho „cieľového“ stimulu). Tiež sme merali odozvu koristi na vysokosvietivé, nízkospektrálne selektívne červené svetlo (so spektrálnym vrcholom pri 578 nm), ktoré by samo osebe mohlo slúžiť ako potenciálny signál v prirodzenom prostredí. Výsledky ukázali, že bez ohľadu na prítomnosť rastlín korisť a rastliny reagujú na zelené svetlo na úrovni pozadia. Kým korisť sa kŕmila listami mäsožravých rastlín pod zeleným svetlom, nekŕmila sa, keď sa kŕmila na úrovni pozadia. Hoci rastliny reagovali na zelené aj červené svetlo na úrovni pozadia, reakcia na červené svetlo bola podobná reakcii vyvolanej zeleným svetlom na úrovni pozadia. Tieto zistenia podporujú hypotézu, že vysokojasné, nízkospektrálne selektívne ožarovanie môže modulovať odpoveď na potenciálny vizuálny signál jeho znížením, a tým aj pravdepodobnosti odpovede príjemcu. PMID: 25492310

Rastliny si vyvinuli mnoho mechanizmov na monitorovanie svojho prostredia. Väčšina z nich je pasívna, čo znamená, že detegujú podnet a reagujú naň, alebo aktívna, v tomto prípade je odpoveďou na signál, ktorý je daný a ktorý by potom mohol spustiť špecifickú reakciu. Pasívne mechanizmy vyžadujú, aby rastlina buď vnímala stimul alebo stimul interagovala s rastlinou, aby vyvolala reakciu. Aktívne mechanizmy vyžadujú, aby bol rastline daný stimul, a to dáva rastline možnosť reagovať na stimul špecifickými odpoveďami. Tieto dva rôzne mechanizmy sa navzájom nevylučujú a budeme o nich diskutovať tu. Reakcie rastlín sú založené na ich vnímaní prostredia a tieto reakcie závisia od množstva svetla, ktoré rastlina prijíma. Svetlo môže byť vnímané ako súčasť pasívneho mechanizmu, kde svetlo spúšťa reakciu, alebo ako súčasť aktívneho mechanizmu, kde svetlo spúšťa špecifickú reakciu. Svetlo, ktoré je vnímané ako „hlučné“ (vysokospektrálne selektívne svetlo), bude pravdepodobnejšie vnímané ako „svetlo“ (nízkospektrálne selektívne svetlo). Svetlo, ktoré je vnímané ako „tiché“ (nízkospektrálne selektívne svetlo), bude pravdepodobnejšie vnímané ako „tmavé“. Rastlina dostáva „hluk“ aj „tiché“ svetlo a sú schopné s rastlinou interagovať. Hluk však neumožňuje rastline aktívne reagovať, zatiaľ čo „tiché“ svetlo áno. Keď je intenzita svetla príliš vysoká, zvyšuje sa pravdepodobnosť reakcie a rastlina musí reagovať, aby sa chránila pred škodlivými účinkami svetla. PMID:24812707

Študujeme úlohu lokálneho charakteru svetelných kvánt vyžarovaných supravodivým fluxóniovým kruhom na tvorbu solitónov a lokalizovaných viazaných stavov. Fluxoniový krúžok je umiestnený v silnom a homogénnom magnetickom poli a je poháňaný externe zdrojom indukčného prúdu. Nízkofrekvenčný režim, v ktorom je možné s žiarením zaobchádzať, považujeme za monochromatickú vlnu. Zvažuje sa všeobecný ansatz pre elektrický potenciál, ktorý umožňuje nájsť elektrické pole na povrchu prstenca. Analyzujeme interakciu solitónu vonkajšieho zdroja prúdu s prstencom. V dôsledku interakcie sa solitón posunie po obvode prstenca o vzdialenosť úmernú rýchlosti solitónu.

Hlavnou výzvou v optike nanometrov je obmedzenie energie viditeľného svetla a lasera. Nedávno boli fotonické systémy založené na grafénových listoch a ich derivátoch oxidu grafénu (GO) rozsiahle skúmané na zachytávanie a vedenie energie. Tieto systémy sa zvyčajne vyrábajú pomocou metód optickej litografie, ktoré poskytujú rozlíšenie nanometrov a sú široko používané v nanoelektronike a mikroelektromechanických systémoch (MEMS). Tento prístup je však komplikovaný a vyžaduje si vysoké náklady na zariadenia a materiály, čo bráni jeho použitiu v praktických aplikáciách. Tu popisujeme jednoduchú a všeobecnú výrobnú techniku ​​na vytvorenie zariadení na báze grafénu založených na filmoch s chemickým oxidom grafénu (GO) leptaným za mokra. Medzi hlavné kroky patrí vytvorenie GO na kremenných a kremíkových substrátoch a následný prenos GO do cieľových substrátov pomocou štandardnej metódy mokrého leptania. Proces môže byť riadený reguláciou hrúbky GO filmu a trvania leptania, čo je prospešné pre výrobu rôznych optických štruktúr. V porovnaní s inými technikami leptania je táto jednoduchá metóda nákladovo efektívna a ľahko sa aplikuje a možno ju použiť na výrobu širokej škály štruktúr pre potenciálne aplikácie. Leptaná štruktúra môže pôsobiť najmä ako optický filter alebo vlnovod na zachytávanie svetelnej energie a ako povrch na spojenie svetla s plazmonickými štruktúrami. Napríklad úpravou času leptania môžeme získať membránu fotonického kryštálu na báze GO a vlnovodnú dosku na báze GO s hrúbkou podvlnovej dĺžky. Okrem toho môže byť leptaná štruktúra použitá ako vrstva zachytávajúca svetlo na zvýšenie extrakcie svetla LED a ako plazmónová nanoštruktúra na zvýšenie účinnosti emisií LED.