Комментарии 32
Я так понимаю, цвет листьев с таким хлорофилом будет безрадостно серым?
Чорным!
Если использовать эту модификацию только в сельском хозяйстве, то пофиг на цвет — мы с вами будем иметь дело с конечными продуктами (фруктами и овощами), оставляя уныние садоводам :) Разве что зелень может стать серой, но такая будет хуже продаваться. Думаю, её либо не тронут, либо изобретут дополнительную модификацию-озеленитель.
Я думаю к моменту такого качественного проектирования растений (на молекулярном и генетическом уровне) мы скорее будем питаться различными видами водорослей или еще проще — колоний микроорганизмов, с энергообеспечением напрямую электроэнергией и теплом.
Тогда к ним надо будет добавлять имитацию вкуса тех или иных продуктов, ведь еда — не только источник питания, но и удовольствия. Как человек, старательно избегающий искуственных добавок и консервантов в продуктах, я не хотел бы попасть в такое будущее, лишённое выбора.
Но возможно, модификация хлорофилла с добавкой озеленителя — гораздо более простая операция, чем создание суперэффективной колонии бактерий, и на этой стадии можно будет остановиться как на достаточно удовлетворительной.
Но возможно, модификация хлорофилла с добавкой озеленителя — гораздо более простая операция, чем создание суперэффективной колонии бактерий, и на этой стадии можно будет остановиться как на достаточно удовлетворительной.
А почему в процессе эволюции растения не научились использовать весь спектр?
Вообще-то зеленый цвет хлорофилла (поглощение красного и синего света) как раз и есть эволюционный ответ красным и синим водорослям.
Ответ на ваш вопрос содержится тут:
[спектр солнечного света, по оси ординат — интенсивность]
[спектр солнечного света, по оси ординат — интенсивность]
Во-первых, эволюция не всегда находит оптимальное решение. Чаще всего, решение неоптимальное, но конкурентоспособное. См, например, сетчатку глаза хордовых — подобный костыль редко где найдешь. В этом смысле, эволюция похожа на программирование: для сохранения обратной совместимости вводят костыли, и в итоге продукт просто состоит из костылей. Во-вторых, не факт, что солнечный свет был для сине-зеленок узким местом. Эффективность использования поглощенного света 3–6%, все остальное идет в тепло, вот растения и обрезают максимум спектра, чтобы не свариться.
Потому что фотосинтез (как и многие другие вещи) возникал независимо не единожды. Зелёные растения — примерно третья-четвертая удачная попытка. Зелёный спектр уже был занят кем-то более древним, поэтому они собирали то, что осталось по краям. В океане это был почти единственный способ. Потом этот кто-то более древний вымер, оставив растения процветать с таким провалом посередине спектра.
Девочки-готы обрадуются таким цветам.
Растения, эффективно поглощающие максимум спектра, пригодятся в колонизации Марса.
Если начать везде насаждать такие модифицированные растения, то парниковый эффект и неконтролируемый разогрев атмосферы Земли неибежны. Это существенно снизит альбедо нашей планеты. В том то и вся суть, что полярные области ображают излишнюю солнечную энергию, так сказать нативно — за счет отражательных способностей льда и снега. На суше же и частично в воде в более низких широтах и, конечно, на экваторе всё это дело отражается именно растениями, потому что они потребляют энергию только из относительно низкоэнергетических участков спектра Солнца. Основная часть энергии при этом отражается, потому и доминирующий цвет всей растительности именно зеленый. А иначе не было бы давно уже никакой жизни на Земле.
По идее, если свет был использован для фотосинтеза, то его энергия пошла на фотоэффект и последовавшую за ним химическую реакцию, а не на разогрев.
Т.е. Вы утверждаете, что все последующие реакции в цепочке после реакции фотосинтеза не экзотермические?
Давайте углубимся. Для чего вообще нужен фотосинтез — для метаболизма растений. Метаболизм это некая жизнедеятельность, в любом случае сопровождающаяся выделением энергии. Больше метаболизм — больше тепловыделение. Природа наверное не зря берет именно столько энергии сколько реально необходимо, и не более.
Хлорофилл это нечто вроде аккумулятора — запас заряд и отдает свою энергию далее другим путемю И как следствие, в случае растений, это рост биомассы и тепловыделение. А тут еще будет и увеличение биомассы — еще больше тепла во внешний мир. И не только во время жизни растения, но и после — гниение еще как производит тепло и самый страшный парниковый агент — метан.
Давайте углубимся. Для чего вообще нужен фотосинтез — для метаболизма растений. Метаболизм это некая жизнедеятельность, в любом случае сопровождающаяся выделением энергии. Больше метаболизм — больше тепловыделение. Природа наверное не зря берет именно столько энергии сколько реально необходимо, и не более.
Хлорофилл это нечто вроде аккумулятора — запас заряд и отдает свою энергию далее другим путемю И как следствие, в случае растений, это рост биомассы и тепловыделение. А тут еще будет и увеличение биомассы — еще больше тепла во внешний мир. И не только во время жизни растения, но и после — гниение еще как производит тепло и самый страшный парниковый агент — метан.
Хорошо, убедили. Но увеличение боиомассы может быть не таким страшным. Во-первых, никто не предлагает заменять всю флору — дело ограничится лишь сельским хозяйством. Даже если предположить утечку мутации в дикую природу, рост биомассы всё равно ограничен территориально. Если тот или иной лесной участок занимает определённую территорию, значит, что-то сдерживает от выхода за её пределы — побережье моря, климатические условия соседней территории, наличие населённых пунктов, ресурсы почвы. Остаётся рост ввысь, но тут снова в дело вступают ресурсы почвы, плюс рост ввысь для многих видов деревьев ограничен крепостью ствола. Опять-таки, всё это в случае распространения серых растений в дикой природе, чего вроде не планируется.
Во-вторых, уровень биомассы в сельском хозяйстве контроллируется фермером исходя из спроса на выращиваемую культуру. Учитывая, что платежеспособное население Земли сегодня уже обеспечено едой, в развитых странах я не ожидаю всплеска производства овощей и фруктов. А рост, диктуемый увеличением населения планеты и развитием отстающих стран, всё равно будет, как с зелёными растениями, так и с серыми, и тепло, выделяемое ими для производства данного объёма продуктов, будет одинаковым независимо от цвета листьев.
Во-вторых, уровень биомассы в сельском хозяйстве контроллируется фермером исходя из спроса на выращиваемую культуру. Учитывая, что платежеспособное население Земли сегодня уже обеспечено едой, в развитых странах я не ожидаю всплеска производства овощей и фруктов. А рост, диктуемый увеличением населения планеты и развитием отстающих стран, всё равно будет, как с зелёными растениями, так и с серыми, и тепло, выделяемое ими для производства данного объёма продуктов, будет одинаковым независимо от цвета листьев.
Все замечательно, но, все же есть основания для опасений. Как пример, есть генно-модифицированная кукуруза. Некогда внесли несколько изменений в ее геном. Так вот из-за перекрестного опыления, вы больше нигде в мире не найдете той немодифицированной кукурузы (разве, что семена где-то в спецхранилищах). И это только один пример.
И нет никакой уверенности, что ген с новым хлорофиллом, внесенный в какое-либо растение, не рапространится вообще по всей земле. Я и цента не поставлю на то, что это не случится.
Опасно ведь именно распространение в дикой природе — там контролировать будет некому. Если модифицированный ген попадет в Амазонию, то это будет непоправимо.
И нет никакой уверенности, что ген с новым хлорофиллом, внесенный в какое-либо растение, не рапространится вообще по всей земле. Я и цента не поставлю на то, что это не случится.
Опасно ведь именно распространение в дикой природе — там контролировать будет некому. Если модифицированный ген попадет в Амазонию, то это будет непоправимо.
А перекрёстное опыление может происходить между разными видами растений, скажем, может ли мутация перекинуться с яблони на липу или берёзу? Если да, то это действительно может породить унылые серые леса.
И только что додумался до элементарного решения проблемы с тепловыделением, если она всё-таки возникнет — излишне производительные леса можно просто вырубать, уменьшая их площадь пропорционально возросшей производительности.
И только что додумался до элементарного решения проблемы с тепловыделением, если она всё-таки возникнет — излишне производительные леса можно просто вырубать, уменьшая их площадь пропорционально возросшей производительности.
Огромную часть экваториальных лесов не вырубите. Просто не доберетесь туда. И в любом случае объемы вырубки там всегда были незначительными, несмотря на крики зеленых.
А теперь представьте, если зелень будет расти намного интенсивнее?
И не понял за что минусы? Если реально нативная кукуруза вся накрылась. И это общепризнанный факт.
А теперь представьте, если зелень будет расти намного интенсивнее?
И не понял за что минусы? Если реально нативная кукуруза вся накрылась. И это общепризнанный факт.
Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий
Синтезированы молекулы, поглощающие весь спектр солнечного света