התפקיד של פוטוסינתזה באקווריום צמחים

פוטוסינתזה הוא התהליך בו צמחים משתמשים באנרגיה סולרית בכדי להמיר פחמן דו חמצני ומים לגלוקוז (סוכר) ותוך כדי כך משחררים חמצן, בעזרתו מתקיימים רוב היצורים החיים.

בהעדר אור מתקבל תהליך הפוך מפוטוסינתזה. חומרי מזון מפורקים באמצעות חמצן כדי ליצור אנרגיית חום ואילו הפחמן הדו חמצני משוחרר כתוצר לוואי. תהליכים אלה הם חלק חיוני מהתפתחות הצמחים והחשיפה לאור בעוצמה חזקה בשילוב עם פחמן דו חמצני יוצר גידול משמעותי ברמת הפעילות של הפוטוסינתזה ובכך מגדיל ומעצים התפתחות של צמחים בריאים וחזקים. תהליך תקין של פוטוסינתזה הוא הדבר אשר יוצר את ההבדל בין אקווריום בריא ומשגשג לבין אקווריום שפשוט מנסה לשרוד.

פחמימת הגלוקוז היא הדלק הנוצר בתהליך הפוטוסינתזה, אשר משמש לבניית עלים, פרחים, פירות וזרעים. כמויות עודפות של גלוקוז מאוכסנות בצורת עמילן בשורשים, גבעולים ועלים, מהם יכולים הצמחים לשאוב רזרבות במקרי הצורך. את הגלוקוז ניתן, כמו כן, להפוך לתאית, חומר בו הצמחים משתמשים בתהליך הגדילה בכדי לבנות את דופן התא.

Ludwigia ovalis Micranthemum umbrosum Lysimmachia nummularia

פוטוסינתזה בצמחים מתרחשת בעלים וגבעולים ירוקים בתוך מבנים תאיים הנקראים כלורופלסטים. כל עלה מורכב מעשרות אלפי תאים, כאשר בכל תא ישנם בין 40-50 כלורופלסטים. כל כלורופלסט מחולק ע"י ממברנות לחלקים דמויי דיסק הנקראים (thyloids) . בתוך הממברנות משובצים אנזימים ומאות מולקולות של כלורופילים, שניהם פיגמנטים לוכדי אור, החיוניים לתהליך הפוטוסינתזה.

הפוטוסינתזה היא תהליך מסובך ומורכב שעדיין אינו מובן וידוע לחלוטין. במונחים פשוטים, היא מורכבת משני שלבים. בשלב הראשון, תגובה התלויה באור, הכלורופלסט לוכד אנרגיית אור והופך אותה לאנרגיה כימית הנאגרת בשתי מולקולות: NADPH ו-ATP. בשלב השני, בו התגובה אינה תלויה באור, מולקולת ה-NADPH מספקת אטומי מימן אשר עוזרים לייצר את הגלוקוז ואילו מולקולת ה-ATP מספקת אנרגיה לתהליכים שונים אשר משמשים לסינתוז הגלוקוז. מכאן מגיע השם "פוטוסינתזה" שפירושו המילולי הוא: בניה בעזרת אור.

Melon Sword Rotala hippuris

תהליכים אלה הם חלק חיוני מהתפתחות הצמחים והמפגש עם אור בעוצמה גבוהה ופחמן דו חמצני יוצר גידול משמעותי בפעילות הפוטוסינתזה ובכך נותן דחיפה/פוש בגדילה וחיוניות הצמחים.

הרבה מהצמחים בהם אנו משתמשים באקווריום מקורם בסביבת מחייה שבה הם גדלים מחוץ למים או צפים על פני המים,שם האור חזק יותר ופחמן דו חמצני נלקח מהאטמוספרה. לכן בלי הגבהה של רמות האור והפחמן הדו חמצני, צמחים אלה לא יכולים להגיע לפעילות פוטוסינתזה תקינה. צמחים שגדלים כל חייהם מתחת למים פיתחו הסתגלות לתנאים בהם שני המרכיבים הנ"ל אינם נמצאים בשכיחות. ישנם צמחים המסוגלים לספוג פחמן דו חמצני מהמשקעים סביב שורשיהם. משקעים אלה עשויים להיות עשירים בפחמן בעקבות ריקבון של חומרים אורגניים ובקטריות אשר עוברים תהליכים דומים של שחרור פחמן דו חמצני. מקור נוסף עבור צמחים הגדלים במים אלקליים הן מולקולות פחמן הנמצאות במים.

תזונה היא גם אחד מהמרכיבים המשפיעים על יכולתם של צמחים לייצור פוטוסינתזה. לדוגמא, אשלגן מווסת את הפתיחה וסגירה של הנקבוביות דרכן עלים קולטים ומשחררים חמצן, פחמן דו חמצני ואדי מים. פעילות תקינה של הנקבוביות היא חיונית ליצירת פוטוסינתזה, העברה של מזון ומים וקירור הצמח. סוכרים הנוצרים בתהליך הפוטוסינתזה חייבם להיות מועברים דרך (Phloem) אל חלקים אחרים בצמח על מנת לנצלם ולאכסנם כראוי. מערכת ההעברה של הצמח משתמשת באנרגיה ממולקולת ATP. אם רמת האשלגן נמוכה או לקויה, מופק פחות ATP. דוגמא נוספת היא הכלורופיל. על מנת שהוא יהיה קיים בעלים, חייב להימצא ברזל כמו כן. אם לא קיים ברזל, העלים מאבדים את הפיגמנט הירוק שלהם ובכך מתבטלת האפשרות לפוטוסינתזה.

אקווריום צמחים אקווריום צמחים

אז מה בעצם כל זה צריך להגיד למי שמתעסק עם אקווריום כתחביב? ע"י הבנה בסיסית של התהליך אנחנו יכולים לזהות סימני הצלחה או דרכים לשיפור התנאים באקווריום על מנת ליצור צמחיה שופעת ומשגשגת .

חיקוי סביבת מחייה טבעית בה צמחים לוקחים פחמן דו חמצני מהמשקעים הוא קשה ולא יעיל במאה אחוז, אבל גם לא בלתי אפשרי. אולם אין הבטחה שכל הצמחים באקווריום יגיבו לשיטה זו. תוצאות טובות בהרבה ניתן להשיג ע"י הוספת מקור אור חזק ומקור לפחמן דו חמצני בעל השפעה מיידית.

מים רכים מאוד לא יכולים לתרום מקור נוסף לפחמן דו חמצני, מכיוון שנדרש קושי פחמתי מסוים כדי לשמש חוצץ PH. מקור אלטרנטיבי יכולים להיות משקעים קרקעיים משכבת חצץ בקרקעית האקווריום אשר נוצרת כאשר לא מנקים את התחתית לעיתים קרובות ומאפשרים היווצרות של (mulm). אומנם זה נשמע סותר את הכללים הבסיסיים שלמדנו על אחזקת אקווריום, אבל זה אפשרי אם פועלים לפי כמה חוקי עזר. סינון מכני, החלפת מים מידי פעם, סירקולציה טובה ומספר קטן עד בינוני של דגים, ישמרו על האיזון באקווריום. בצמחים כדאי לגעת כמה שפחות. הוצאת צמחים ממקומם ושינוי תכוף של התשתית הקרקעית עלולים לייצור מחלות ע"י שחרור mulm לתוך המים. בארגון הראשוני של האקווריום ניתן להוסיף כמות קטנה של טחב לשכבת הקרקע, אשר תשחרר כמות קטנה של פחמן דו חמצני למים בתהליך הירקבותה.

Perling הוא שמו של התהליך בו צמחים משחררים בועות חמצן למים במשך שעות האור והוא מהווה אינדיקציה לרמת פעילות הפוטוסינתזה באקווריום. חשיפה למקור אור חלש יופחתו משמעותית זרמי הבועות, ולכן אור חזק והגדלת כמות הפחמן הדו חמצני יגרמו לפעילות Perling גבוהה. וככל שזרמי הבועות יגדלו, תוגבר תדירות הפוטוסינתזה שהיא "המרשם" לחיי צמחים בריאים. רמת פחמן דו חמצני של 25-30 ppm היא הרמה המומלצת לצמיחה אופטימלית.


גידול נעים

2/12/2005


אקווריום צמחים






צמחי אקווריום צמחי אקווריום חפש מידע נוסף בפורום



Member of  AquaBanners.com