Fotoszintézis az utcai lámpák fényénél
Siska Flóra, I. évf. PhD hallgató
Környezettudományi Doktori Iskola - Környezetfizika program
Témavezető: Kolláth Zoltán
Bevezetés
A látható fény tartománya (400-700 nm) a fotoszintézis folyamatának elindítója. Zárvatermő növényeknél a fény nélkülözhetetlen a zöld színtestek kialakulásához. Ahhoz,hogy a napsugárzás különböző folyamatokat tudjon elindítani a növényi sejtekben, receptorok szükségesek. Ezen receptorok fényérzékelése felelős többek között a növények növekedéséért, a virágzás beindulásáért és a fotoszintézisért. Azon növényeknél, amelyek egyszínű megvilágításban nevelkedtek, bizonyos fejlődési folyamatok elmaradnak a látható fény több hullámhossztartományát érzékelő társaikhoz képest. A települések közvilágítása által a növényzet éjszaka többlet fényben részesül. Manapság a közvilágításban a két legelterjedtebb lámpa típusok a hagyományos, vörös túlsúllyal rendelkező Na-lámpák és a főként kék színösszetételű fehér fényű LED-lámpák. A két fényforrásra jellemző ily módon, hogy viszonylag szűk hullámhossztartománnyal rendelkeznek a növekedési és fotoszintetikus folyamatokhoz.
Kutatómunka bemutatása
Az utcai világítás okozta mesterséges többletfény hatásának tanulmányozására kétféle kísérletsorozatot dolgoztunk ki: laboratóriumi és terepi méréseket. Laboratóriumi kísérleteink során természetes fényben nevelkedett, éjszaka különböző hullámhosszösszetételű (színű) LED világításnak kitett növényeket vizsgálok külső morfológiai megjelenésükben, illetve növényélettani folyamataikban. A külső morfológia vizsgálata során a gyökérhossz, hajtáshossz, levélhossz és tömegmérés történik.
Terepi vizsgálataim során az utcai lámpák hatását mérem fel fás- és lágyszárú növények fényszennyezett és nem fényszennyezett hajtásain, levelein (1. kép). A makromorfológiai paraméterek elemzése során levéltömeg, -hosszúság, -szélesség, adott esetben virágok számának és murvalevelek hosszának meghatározása történik. Az éjszakai megvilágításban részesülő, illetve a nem fényszennyezett leveleknél mikromorfológiai vizsgálatot is végzek fénymikroszkóp segítségével (2. kép). A mikroszkópos vizsgálatok lehetőséget biztosítanak sejtszintű jelenségek, különbségek feltárására. Mérésekre az őszi, tavaszi ás nyári időszakokban is sor kerül, ezáltal pedig a fenofázisban bekövetkező változásokat is vizsgálom. Növényélettani méréseim mindkét vizsgálatnál fotoszintézis folyamatára irányulnak. A folyamat során a fotoszintetikus aktivitás mértékét és a zöld színtestek fotoszintetikus apparátusainak kiépítettségét, valamint az egyes levelek párologtatását vizsgálom. Utóbbi a gázcserenyílások működését mutatják be.
Siska Flóra