Приветствую, коллеги!
Сегодня начата продажа ультимативного решения для управления светом в морском аквариуме - контроллера TrueSpectrum. Он уже известен тем, кто купил прожекторы нашего производства. Теперь получить все его возможности смогут также любители, которые изготовили светильник самостоятельно. Я могу долго писать о преимуществах поистине революционной парадигмы управления контроллера TrueSpectrum, но в этом топике я хотел бы тезисно рассказать о теме, которая вызывает неизменный интерес. К сожалению, несмотря на то, что по ней имеется огромное количество научных исследований, сообщество рифоводов нередко кормится слухами, которые далеки от истины.
Прошу прощения, для начала придется дать немного теории о фотосинтезе, это нам пригодится при дальнейших рассуждениях.
1. Если "на пальцах", то фотосинтез происходит по схеме - один фотон - одна реакция фотосинтеза. При этом высокоэнергетичное коротковолновое излучение по цепочке переносов энергии доходит до реакционного центра хлорофилла, где происходит реакция фотосинтеза, для которой достаточно энергии, которую несет излучение с длиной волны 660нм. Фотосинтетик пытается удалить лишнюю энергию излучения, поскольку она приводит к образованию свободных радикалов, которые разрушают клетку. Так как энергия фотона обратно пропорциональна длине его волны, то 660нм излучение наиболее выгодно для фотосинтеза в энергетическом плане, поскольку не оставляет “лишней” энергии.
2. Наземные фотосинтетики могут использовать для фотосинтеза свет с длинами волн от 400 до 700нм. Однако, морская вода работает как светофильтр, с ростом глубины обрезая спектр проходящего через неё света до все более коротковолнового излучения. Поэтому морские фотосинтетики, которые зачастую живут на глубинах более чем несколько метров, не приспособлены к использованию для фотосинтеза длинноволновой части спектра. Использование в светильниках для морского аквариума даже незначительного количества излучения с длиной волны около 660нм должно быть крайне осторожным, а в случае склонности аквариума к водорослевым обрастаниям лучше не использовать его вовсе.
Теперь про флуоресценцию.
Флуоресценция бывает только в том случае если хромопротеины (белки, которые дают окрашивание) у морского организма к ней способны. То есть бывают ярко окрашенные, но не флуоресцирующие гидробионты.
Самая распространенная флуоресценция – зеленого цвета. Для обозначения флуоресцирующих зеленым белков используют англоязычную аббревиатуру GFP. Такие белки флуоресцируют зеленым в широком спектре излучений – от примерно 250нм до 500нм.
Нередко морской организм имеет несколько видов флуоресцирующих хромопротеинов. Но если среди них есть GFP, то для большинства спектров светильника его вторичное (то есть то, которое образуется в результате флуоресценции) излучение имеет настолько большую видность, что ничего кроме зеленой флуоресценции мы не видим.
Цвет вторичного излучения обычно слабо зависит от длины волны светильника. Вот типичный пример:
Как видите, первичное излучение в очень широком диапазоне вызывает флуоресценцию с очень узким диапазоном вторичного излучения.
Кроме зеленой флуоресценции мы можем наблюдать флуоресценцию почти любого цвета – от фиолетового до темно-бордового. При этом вторичное излучение всегда имеет большую длину волны чем то излучение, что её вызвало.
Если видность вторичного излучения невелика, то видность излучения светильника должна быть еще меньше. Например, для получения синей флуоресценции коралл (для большинства флуоресцирующих хромопротеинов) надо освещать светом, богатым именно фиолетовой частью спектра.
Теперь про то, какой спектр нужен для яркой окраски.
Для подавляющего большинства морских фотосинтетиков коротковолновая часть спектра (фиолетово-синий цвет) необходима и достаточна для фотосинтеза. Более того, эта часть спектра вызывает отчетливо более яркое окрашивание. Причин две.
1. Если организм имеет флуоресцирующие белки, то флуоресценция – один из способов избавиться от лишней энергии, которую несет высокоэнергетичное коротковолновое излучение. Чем его больше, тем больше будет таких белков, тем более яркой будет флуоресценция. Утверждение о том что кораллу проще вырабатывать GFP чем другие пигменты, неверно. Некоторые кораллы GFP не имеют вообще.
2. Если организм не имеет флуоресцентные белки, то для наилучшего использования коротковолнового излучения он будет вынужден наращивать количество ярко окрашенных светособирающих пигментов, таких как фикобилины и перидинин. (Которые, кстати, тоже флуоресцируют, но их вторичное излучение заметно слабо. Кому интересно почему - см. пример ) Мы все хорошо знаем их родственников в наземных растениях. Это каратиноиды – ярко окрашенные соединения, которые есть например в болгарском перце. Чем их больше, тем более яркой будет окраска.
Еще один важный момент. Видимость желто-зеленой части спектра по сравнению с фиолетово-синей крайне высока. Даже небольшое количество желто-зеленой части спектра может убить видимость флуоресценции, поэтому, если вы хотите видеть отчетливую флуоресценцию, применять эту часть спектра следует осторожно.
Разумеется, если коралл в естественной природе рос на небольшой глубине или у предыдущего хозяина был в аквариуме с небольшой долей коротковолнового света, переводить его на свет с преобладанием фиолетово-синей части следует постепенно, чтобы коралл смог адаптироваться к новому спектру. Увеличение доли фиолетово-синей части спектра следует делать примерно по 5% в неделю. В этом случае TrueSpectrum наглядно покажет вам количество излучения, которое получают ваши кораллы. Не забывайте что фотосинтетикам все излучение в смысле применимости для фотосинтеза одинаково – хоть очень хорошо видимая нашим глазом зелено-желтая часть спектра, хоть почти невидимая фиолетовая. То есть, к примеру, если TrueSpectrum показывает 60% излучения то для фотосинтеза практически мало разницы из каких частей спектра состоит это излучение, коралл должен лишь адаптироваться к новому для себя спектру.
Конечно, морской аквариум тем и интересен, что для него не бывает догматически верных рецептов. Даже из вышеописанного правила бывают исключения. Иногда встречаются мелководные, буквально живущие на глубине по щиколотку, кораллы. Например, есть мелководные зоантиды, которые с трудом переходят на спектр, богатый коротковолновым излучением. Конечно, чем короче длина волны излучения, тем хуже они к нему привыкают. Поэтому к большому количеству фиолетового они привыкают хуже чем к большому количеству синего.
С флуоресценцией связан еще один немаловажный момент. Флуоресцирующий коралл выглядит для нашего глаза цветом, который является суммой цвета флуоресценции и цвета излучения светильника. Именно для того чтобы эффективно управлять видимым цветом кораллов и была придумана система управления TrueSpectrum. Например, для глаза спектр светильника, который светит только одними белыми светодиодами, выглядит похоже как если бы мы использовали светодиоды фиолетовой части спектра и PC Amber. Однако, окраска большинства гидробионтов под такими спектрами значительно различается! Именно TrueSpectrum позволяет с одного взгляда оценить спектр, который сейчас дает светильник, а также интенсивность излучения.
Многие пользователи прожекторов проводили часы за увлекательным занятием – поиском с помощью TrueSpectrum именно того спектра, в котором наилучшим образом именно для вашего взгляда будет выглядеть ваш аквариум. Ведь ощущение цвета у каждого из нас индивидуально, здесь именно тот случай – “на цвет товарищей нет” J Не стесняйтесь экспериментировать со спектром, если вы обнаружите что спектр, который вам больше всего понравился, далек от того, к которому привыкли ваши кораллы, просто начинайте постепенно двигаться к нему. Контроллер поможет вам в этом процессе.
Пусть будет больше красивых аквариумов!
