Выращивание растений в полной темноте

15.07.2022

Биологи из Калифорнийского университета выяснили, как можно полностью отказаться от солнечного света и при этом ускорить рост растений. Используя ацетат в качестве источника углерода, ученые успешно вырастили несколько культур и пищевых микробов в абсолютной темноте.

Новый подход оказался даже эффективнее естественного - например, производство дрожжей без света ускорилось в рекордные 18 раз. Перспективы у технологии огромны, утверждают авторы, - искусственный фотосинтез упростит ведение сельского хозяйства в пасмурных регионах, он же прокормит космонавтов и колонизаторов других планет.

Несмотря на то, что фотосинтез миллионы лет выступал в качестве главного процесса, стимулирующего рост растений, солнечный свет никогда не был идеальным источников энергии. В среднем сельскохозяйственные культуры поглощают лишь от 3% до 6% солнечного света. Изучая различные соли и эфиры, ученые пришли к выводу, что ацетат - основной компонент обычного уксуса - может работать в качестве более эффективной системы замены фотосинтеза.

В ходе исследования ученые подавали ацетат растениям, минуя естественный фотосинтез - все изучаемые объекты находились в темных камерах без доступа к искусственным и естественным источникам света. Команда проверила свою методику на множестве организмов, включая дрожжи, зеленые водоросли, грибковый мицелий, вигну, помидоры, табак, рис, рапс и зеленый горошек. Результат показал, что все эти организмы можно выращивать в ацетатной среде в полной темноте и, в некоторых случаях, даже более эффективно, чем при солнечном свете.

Согласно опубликованным данным, обычные водоросли при поддержке ацетата выращивались в четыре раза эффективнее, а производство дрожжей ускорилось в 18 раз. Секрет успеха новой методики заключается в том, что ацетат встраивает свои молекулярные строительные блоки в работу клеток растений - с ним культуры быстрее перерабатывают углекислый газ и воду в полезные вещества для стимуляции собственного роста. Этот искусственный фотосинтез способен изменить парадигму того, как растения кормят людей.

Обнаружено, что широкий спектр сельскохозяйственных культур может использовать ацетат для встраивания его в основные молекулярные строительные блоки, необходимые организму для роста и процветания. С некоторыми методами селекции и инженерии, над которыми мы сейчас работаем, мы могли бы выращивать культуры с ацетатом в качестве дополнительного источника энергии для повышения урожайности.

Помимо отказа от солнечного света, искусственный фотосинтез снижает требования к земельным ресурсам и воздействие сельского хозяйства на окружающую среду. В долгосрочной перспективе этот подход пригодится как на Земле, так и в космосе. Повышенная энергоэффективность растений, например, позволит накормить больше членов экипажа с меньшими затратами.

<< Назад: Влияние света на расстройства настроения 15.07.2022

>> Вперед: ИИ для быстрого поиска лекарств 14.07.2022

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

LG и Prime Video: студияная версия кинематографа 31.07.2026

Современные телевизоры предлагают множество режимов изображения, которые автоматически корректируют цвета, контраст и резкость. Однако создатели фильмов часто жалуются, что дополнительная обработка искажает их замысел. Новая функция, появившаяся на телевизорах LG, пытается решить эту проблему, передавая контроль над настройками непосредственно студии. LG и Prime Video запустили режим "Оригинал автора" - первую настройку изображения, которой управляет сама студия. Он доступен только на OLED evo 2026 модельного года. LG Electronics и Prime Video объявили о совместной инициативе, приуроченной к стриминговой премьере фильма "Властелины Вселенной". В рамках сотрудничества на телевизорах компании появились две новые функции - режим изображения "Оригинал автора" и голосовая команда для пульта Magic Remote. Ключевая новинка - режим "Оригинал автора", который в LG называют первым в области настройки изображения для стримингового контента. Его отличие от распространенного FILMMAKER MODE за ...>>

Астронавты на Марсе не смогут выжить даже в скафандрах 30.07.2026

Высадка людей на Марс остается одной из самых амбициозных целей космических агентств. Красная планета лишена пригодной для дыхания атмосферы и подвергается высокому уровню солнечной радиации, поэтому астронавты смогут находиться на ее поверхности только в специальных скафандрах. Однако новые исследования показывают, что даже самые современные космические костюмы могут оказаться непригодными для работы в условиях марсианской гравитации. По результатам испытаний стало ясно, что новые скафандры NASA не подходят для использования астронавтами на Красной планете. На Марсе отсутствует воздух, пригодный для дыхания, а также наблюдается высокий уровень солнечной радиации. Это лишь некоторые из многих факторов, которые усложнят нахождение людей на поверхности. Современные скафандры не рассчитаны на марсианскую гравитацию, составляющую примерно 38 процентов земной. Новейшее поколение костюмов просто слишком тяжелое для использования на Марсе, пишет Phys. Новая серия скафандров, которую раз ...>>

Случайная новость из Архива Ноутбуки Latitude 13 Education Series от Dell 12.03.2014 Компания Dell анонсировала линейку портативных компьютеров Latitude 13 Education Series, спроектированных специально для учащихся. Ноутбуки характеризуются повышенной прочностью. Клавиатура и тачпад защищены от случайно попавшей жидкости, а шарнирное крепление позволяет открывать верхнюю крышку на угол до 180 градусов. Корпус имеет прорезиненное исполнение; для экрана опционально предлагается прочное стекло Corning Gorilla Glass. Дисплей Latitude 13 Education Series имеет диагональ 13,3 дюйма, его разрешение составляет 1366х768 пикселей. Некоторые модификации комплектуются сенсорной панелью. Объем оперативной памяти в стандартной конфигурации составляет 4 Гбайт; жесткий диск со скоростью вращения шпинделя 5400 оборотов в минуту вмещает 500 Гбайт данных. Младшая модель несет на борту двухъядерный процессор Intel Celeron-2957U с тактовой частотой 1.4 ГГц. Для более мощных модификаций предлагаются двухъядерные чипы Core i3-4005U (1,7 ГГц) и Core i5-4200U (1,6 ГГц). Обработкой графики занят интегрированный контроллер Intel HD Graphics. Ноутбуки располагают адаптерами беспроводных сетей Wi-Fi 802.11n и Bluetooth 4.0 LE, SD-ридером, стереофоническими динамиками, двумя портами USB 3.0 и интерфейсом HDMI. Размеры составляют 330,9х243,2х22,7 мм, вес - от 1,7 кг. Операционная система - Windows 7 или Windows 8.1. Продажи Latitude 13 Education Series начнутся в середине апреля. Цена составит от 540 до 770 долларов США в зависимости от модификации.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026