時間:2024-09-02
作者:易科泰
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簡介:M矮星是我們銀河系最常見的恒星,,其中40%的M矮星有“超級地球”環(huán)繞,成為科學(xué)家外星生命探索關(guān)注的熱點,。這些M矮星系及其超級地球行星是否存在生命,?如何存在,?是否適合居住,?
M矮星是我們銀河系最常見的恒星,,其中40%的M矮星有“超級地球”環(huán)繞,成為科學(xué)家外星生命探索關(guān)注的熱點,。這些M矮星系及其超級地球行星是否存在生命,?如何存在,?是否適合居住,?
“萬物生長靠太陽”,,M矮星光譜區(qū)別于太陽光譜,主要表現(xiàn)為更強的紅外光譜,、很低的PAR(光合有效輻射光譜,,400-700nm)。意大利天文觀測與生命科學(xué)研究人員為此在實驗室設(shè)計了如下實驗:利用葉綠素?zé)晒饧夹g(shù),,通過模擬太陽光,、FR(750nm)、模擬M矮星光譜,,檢測藍藻能否在M矮星光照下正常光合作用,。實驗采用了一種可合成葉綠素d和f的藍藻,這種藍藻可以利用750nm遠紅光進行放氧光合作用,。
實驗結(jié)果表明,,只有能夠合成葉綠素d和f的藍藻才能夠在遠紅光下生存并進行光合作用;令人吃驚的是,,所有實驗藍藻,,包括能夠合成葉綠素d和f的藍藻、對照組(不能合成葉綠素d和f)都能夠在M矮星光譜下進行生長和正常的光合作用,,表現(xiàn)為類似的Fv/Fm(葉綠素?zé)晒庵笖?shù),,反應(yīng)光合效率)、隨著培養(yǎng)時間增大而提高的Fo(反映藻類的增長——葉綠素含量的增長),。研究成果發(fā)表于《life》(Riccardo Dlaudi, etc. Super-Earths, M Dwarfs, and Photosynthetic Organisms: Habitability in the Lab. Life, 2021),。
葉綠素?zé)晒饧夹g(shù)被稱為植物光合作用的靈敏探針,廣泛應(yīng)用于光合生理研究,、遺傳育種與植物表型組學(xué)研究,、生態(tài)毒理學(xué)研究乃至太空生物學(xué)研究等。下圖為易科泰生態(tài)技術(shù)公司EcoTech®實驗室人員與中科院植物所研究人員一起,,利用FluorTron®多功能高光譜成像技術(shù)和葉綠素?zé)晒獬上窦夹g(shù),對瓊脂培養(yǎng)藍藻和擬南芥進行的成像分析結(jié)果:
上圖自左至右依次為擬南芥(其中左側(cè)紅圈標記為NPQ4突變株),、擬南芥葉綠素?zé)晒獬上瘢‵740),、藍藻、藍藻葉綠素?zé)晒獬上瘢‵685),;下圖為藍光激發(fā)和UV激發(fā)熒光光譜曲線對比,。其中NPQ4突變株擬南芥葉綠素?zé)晒怙@著高于正常植株,這是由于NPQ4突變體不存在非光化熒光淬滅,,葉綠素?zé)晒夂凸夂闲剩ㄔ诓淮嬖诿{迫的條件下)都有提高,。
左圖:FluorTron多功能高光譜成像分析系統(tǒng),;右圖:高通量成像分析
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