Γιατί μόνο μια μικρή ποσότητα φωτός ενέργειας από τον ήλιο που φτάνει στη Γη χρησιμοποιείται κατά τη διάρκεια της φωτοσύνθεσης;
1. Δεν είναι χρησιμοποιήσιμο όλο το φως:
* μήκη κύματος: Τα φυτά χρησιμοποιούν κυρίως φως στα κόκκινα και μπλε μήκη κύματος για φωτοσύνθεση. Το πράσινο φως αντανακλάται ως επί το πλείστον, γι 'αυτό τα φυτά φαίνονται πράσινα. Τα άλλα μήκη κύματος στο φως του ήλιου δεν απορροφώνται από χλωροφύλλη και επομένως δεν χρησιμοποιούνται.
* ένταση φωτός: Η φωτοσύνθεση έχει βέλτιστη ένταση φωτός. Το υπερβολικό φως μπορεί πραγματικά να βλάψει τα φωτοσυνθετικά μηχανήματα.
2. Περιορισμοί απόδοσης:
* Περιορισμοί χρωστικής: Η χλωροφύλλη, η κύρια χρωστική ουσία που εμπλέκεται στη φωτοσύνθεση, δεν είναι τέλεια για να καταγράψει όλη τη διαθέσιμη φωτεινή ενέργεια.
* Απώλειες ενέργειας: Ακόμη και όταν απορροφάται η ενέργεια φωτός, δεν μετατρέπεται όλα σε χημική ενέργεια. Κάποια ενέργεια χάνεται ως θερμότητα ή φθορισμός.
* Μεταβολικές διαδικασίες: Η φωτοσύνθεση περιλαμβάνει πολλαπλά βήματα και αντιδράσεις, το καθένα με τους δικούς τους περιορισμούς απόδοσης.
3. Άλλοι παράγοντες:
* Περιβαλλοντικές συνθήκες: Παράγοντες όπως η θερμοκρασία, η διαθεσιμότητα νερού και τα επίπεδα CO2 μπορούν επίσης να επηρεάσουν την αποτελεσματικότητα της φωτοσύνθεσης.
* Προσαρμογές φυτών: Διαφορετικά είδη φυτών έχουν εξελίξει διαφορετικές προσαρμογές για να βελτιστοποιήσουν τη λήψη φωτός και τη φωτοσύνθεση στο συγκεκριμένο περιβάλλον τους.
4. Εξελικτικές αντισταθμίσεις:
* Ενώ τα φυτά θα μπορούσαν ενδεχομένως να εξελιχθούν για να χρησιμοποιήσουν περισσότερη ενέργεια του ήλιου, υπάρχουν και άλλες εξελικτικές συμβιβασμούς. Για παράδειγμα, η μεγιστοποίηση της λήψης φωτός μπορεί να οδηγήσει σε αυξημένη ζημιά από υπερβολικό φως.
Συνοπτικά, ενώ ο ήλιος παρέχει μια τεράστια ποσότητα ενέργειας, τα φυτά είναι μόνο σε θέση να χρησιμοποιούν ένα μικρό κλάσμα του λόγω συνδυασμού φυσικών περιορισμών, βιολογικών περιορισμών και εξελικτικών συμβιβασμών.
