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葉綠素的螢光,在太空也看得到喔!

圖片來源:wiki
大家都知道葉綠素吸收光以後,其中一小部分(約為1%)會以暗紅色的螢光再發射出去(如上圖)。但是,這個螢光還有什麼用途呢?

最近發表在「科學」(Science)週刊上的一篇報導提到,原來當植物體內的葉綠素發射暗紅色螢光時,也代表了植物正在進行光合作用。

最近(2014/7/1)美國太空總署(NASA)發射了一個新的衛星--Orbiting Carbon Observatory-2(簡稱OCO-2)--來替補五年前墜毀的那個衛星。

OCO-2的主要任務是觀察世界各國二氧化碳的排放情形,但OCO-2同時也搭載了能夠偵測螢光的設備。這個設備,讓他們看到全世界植物進行光合作用的狀況。在五年前的衛星墜毀後,日本也在2009年發射了一個衛星GOSAT。雖然GOSAT分析二氧化碳的能力不如NASA的衛星,但對於觀察植物所發出的螢光來說,效果還是很好的。下面是OCO-2收集的螢光數據。

圖片來源:Science Now
到目前為止,GOSAT與OCO-2的數據便已經產生了兩篇期刊論文:其中一篇是有關於美國玉米帶(corn belt)對二氧化碳吸收的貢獻。研究團隊由GOSAT的數據發現,玉米帶吸收二氧化碳的能力,遠大於原先的估計。

除此之外,另一篇論文也發現了,亞瑪遜雨林吸收二氧化碳的能力,在乾旱時大幅下降。過去曾有科學家認為,亞瑪遜雨林如此濃密,會使它進行光合作用的能力,不只是受到水分供應的影響,也受到光線的影響。但是,觀察乾旱時期亞碼遜雨林所發出的螢光,證明了缺乏水分是影響該地區植物進行光合作用的主要因素。

未來,這些衛星可以幫助科學家們深入了解植物在乾旱時的表現,以及不同農作物進行光合作用的強度與吸收二氧化碳的能力。

(2015/11/20更新)在2015年11月19日,歐洲太空總署(ESA,European Space Agency)通過了設立一個帶有偵測葉綠素發出來的螢光的人造衛星喔!這個人造衛星命
名為Flex(Fluorescence Explorer),預計將於2022年升空運作。科學家們希望Flex可以幫助他們早一步偵測因乾旱對植物造成的影響。

參考文獻:

Eric Hand. 2014. Carbon-mapping satellite will monitor plants' faint glow. Science. 344(6189): 1211-1212.

Jonathan Amos. 2015/11/20. Flex satellite will map Earth's plant glow. BBC.

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高麗菜(cabbage)

  圖片來源: 維基百科 小時候在家,媽媽很常做炒高麗菜。用蔥爆香或是加一點豬油渣來拌炒,是餐桌上常見的料理。但是比起空心菜(甕菜)、芹菜、韭菜等味道濃烈的菜,炒高麗菜味道可能真的太平凡了,所以沒有太多印象。 大學畢業後出國唸書,發現國外的高麗菜實在太便宜了!好大一棵高麗菜(英文名稱為cabbage)才十九美分,台幣還不到十元。在生活水準高於台灣的美國,雖然學校提供獎學金,但還是常有捉襟見肘之感,一看到這麼便宜的高麗菜自然是欣喜萬分,想都不想就立刻買了一棵回家煮,卻沒想到滋味與台灣的高麗菜有雲泥之別。美國的高麗菜幾乎沒有菜味,吃起來味同嚼蠟,令人大失所望。雖說如此,但為了省錢,在國外的日子還是很常買高麗菜的。 等畢業到了加州才發現,原來美國的高麗菜與台灣的是不同品系。美國的高麗菜呈圓球型,裡面的葉子很多都還是綠的;台灣的高麗菜呈橢圓球型,裡面的葉子是淺黃色。美國人其實不常吃煮熟的高麗菜,他們多半都是洗乾淨了做生菜沙拉吃。印象中美國人似乎不大喜歡味道濃烈的蔬菜,不只是高麗菜淡而無味,他們的萵苣、茄子、胡蘿蔔味道都比台灣的淡得多了。其實台灣還有味道更好的「高山高麗菜」:尖頭型的高山高麗菜,滋味比橢圓球型的平地高麗菜更好,但在高山上種植高麗菜會造成水土保持不良、導致土石流,所以還是吃平地高麗菜對環境比較友善。 學名為甘藍的「高麗菜」,又名捲心菜、洋白菜、圓白菜、球白菜、大頭菜、蓮花菜、疙瘩白,古名俄羅斯菘 ,不論在東亞或是在歐美,都是很常見的蔬菜。原產於地中海至北海沿岸的甘藍,是十字花科蕓薹屬的二年生草本植物,從羅馬時代就是很受歡迎的蔬菜。不過當時的甘藍並沒有捲心品種,而是長得有點像小白菜的樣子。歐洲人馴化了甘藍後,發現甘藍很容易出現不同的變異,便開始育種產生了花椰菜、青花菜、結球甘藍(也就是俗稱的「高麗菜」)、球芽甘藍等變種。結球甘藍大約在十三世紀時出現,十六世紀時傳入北美洲與中國大陸 ,再輾轉傳入台灣。結球甘藍在台灣最早的紀錄可能是康熙、乾隆年間出版的《台灣府志》,裡面把它稱為「番芥藍」。最近有一篇 關於結球萵苣(或稱為捲心)的研究 ,發現結球萵苣是因為 LsKN1 這個基因遭到一個類CACTA轉位子(CACTA-like transposon)的插入,使它以不完整的形式高度表現後,轉而去抑制另一個基因 LsAS1 的啟動子,造成 LsAS1 基因...

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