Елки зеленые что значит
Как украсить елку к Новому, 2022 году: 6 идей и советы дизайнера
Современные варианты оформления позволяют сделать елку уникальной и вписать ее в интерьер любого стиля. Поговорили с дизайнером и выяснили, какие подходы к украшению сегодня в тренде.
Эксперт в этом материале: Анна Масленникова, дизайнер-декоратор, основатель сервиса «Декор Академия».
Как украсить елку на Новый, 2022 год
Определитесь с цветовой гаммой
Не только игрушки, но и само дерево может быть любого цвета. Для тех, кто не боится экспериментировать, в продаже есть, например, красные или розовые новогодние елки — они лучше всего впишутся в интерьер, где преобладают нейтральные или теплые оттенки. Кстати, пару лет тому назад именно такими деревьями украсила Белый дом Меланья Трамп.
«Основной тренд — осмысленный подход к украшению новогодней елки. Важно продумать внешний вид, захотеть создать определенный образ и проработать его. Ценятся традиционность, натуральность, уют, ностальгия, индивидуальность», — говорит дизайнер-декоратор Анна Масленникова.
Каждый из этих факторов раскрывается при помощи определенной цветовой палитры и тематических украшений, отмечает эксперт.
Сейчас в тренде использовать при украшении елки красный цвет и любые его благородные оттенки, говорит Анна Масленникова. Это, например, натуральные ягодные, сливовые, виноградные тона. Они хорошо смотрятся в сочетании с металлизированными деталями — золотом, серебром, медью и т. д.
Ценители сдержанных решений могут и вовсе ограничиться сочетанием золотых и серебряных украшений, разбавленных гирляндами. Сегодня вполне допускается сочетание теплых и холодных оттенков, так что золото в новогоднем декоре можно спокойно сочетать с серебром. «Прекрасным решением будет и полностью монохромная гамма: важно взять за основу главный цвет — например, бежевый, пастельный розовый и голубой в сочетании с объемным текстильным декором», — говорит декоратор.
Выберите украшения
Красный идеально сочетается с зеленым, желтым (золотым) и белым (серебряным) цветами. Украшать ими зеленую рождественскую елку — нестареющая классика.
«Сочетание зеленого и красного, приправленное теплым мерцанием огоньков электрической гирлянды, создаст любимый многими традиционный образ елки», — говорит Анна Масленникова.
Нестандартные цвета также приветствуются: можно нарядить дерево шарами голубого и синего цветов, дополнив их белыми акцентами.
Елочные игрушки: какие выбрать на Новый год
Помимо привычных шаров и стеклянных игрушек, в елочном декоре можно использовать и другие украшения — в едином стиле либо сочетая два-три варианта.
Банты и цветы
Текстильные украшения традиционны для Рождества в западных странах. Объемные банты или лепестки цветов хорошо смотрятся с шарами и мишурой. Важно распределить декор равномерно, чтобы дерево не оказалось «цветущим» с одной стороны больше, чем с другой.
«Выбирайте украшения, которые лучше всего усилят выбранный образ елки: бархатные, глянцевые, с орнаментом тартан, с вышивкой золотыми нитками или украшенные кристаллами, — советует Анна Масленникова. — Текстильные цветы тоже нельзя отвергать, особенно если мы говорим про создание некоего традиционного или домашнего образа. Важно выбрать украшения хорошего качества, которые будут смотреться достойно и выглядеть ярким завершающим штрихом общей композиции».
Мишура
Мишура сейчас воспринимается, скорее, как ностальгическая отсылка к прошлым поколениям новогодних праздников. «Мишуру и «дождик» я советую использовать с осторожностью. Если стоит вопрос создания тематической новогодней елки (например, ностальгия по девяностым), «дождик» вполне допустим, но обычно он очень упрощает внешний вид дерева», — говорит эксперт.
Ленты или бусы
Еще один популярный вариант для украшения елки, с которым стоит быть осторожнее, — елочные бусы и ленты. Они хороши для создания объема композиции, когда необходимо убрать «пробелы» между ветвями дерева, но переизбыток визуально утяжеляет елку и отвлекает от других украшений.
«Из лент можно сделать дополнительный декор, например банты. Если хотите использовать россыпь из самодельных украшений, которые образуют гирлянду или бусы, то почему бы и нет — это может быть точным попаданием в один из трендов», — советует Анна Масленникова.
Настоящие продукты
Помимо сладких подарков для детей, елку можно украсить кружочками цитрусовых и палочками корицы, которые ассоциируются с зимними напитками и выпечкой. Саму выпечку тоже задействуют в декоре — имбирные пряники и рождественское печенье в виде домиков, человечков и снежинок с сахарной глазурью. Кружочки апельсинов подвешивают на цветных лентах либо тонких джутовых веревках, которые обычно используются для упаковки. Декор можно дополнить сушеными ягодами рябины и поделками из кофейных зерен.
Открытки и фотографии
Хорошим решением может стать гирлянда из ярких моментов уходящего года: семейных фотографий и снимков с друзьями. Для такой гирлянды подойдут открытки из разных стран и письма от близких. Хорошо, если композиция сделана в едином стиле, а фото и открытки в ней сочетаются хотя бы по размеру.
Как украсить елку: 6 идей
Классическая новогодняя ель впишется практически в любой интерьер, но если подойти к вопросу творчески, дерево можно оформить в максимальном соответствии с обстановкой в комнате. Дизайнеры рекомендуют оригинальные варианты декора.
1. Белая елка
Один из необычных трендов — ель с белоснежными ветвями. Цвет универсален и будет выигрышно смотреться в любой комнате. Но если в помещении белые стены, главное украшение праздника затеряется на их фоне. Важно соблюдать баланс: в светлом помещении белую елку лучше ставить у акцентной стены или у окна с контрастными занавесками.
2. Маленькая елка
Площадь квартиры не всегда позволяет поставить посреди комнаты большую елку с раскидистыми ветвями. Это и необязательно: можно выделить место на столе или комоде для миниатюрного варианта праздничного дерева. Что касается украшений, набор мини-игрушек подойдет для такого дерева лучше, чем несколько крупных шаров.
3. Экоелка
Экоелка — дерево, на котором нет пластиковых украшений. Весь декор в этом случае выполняется из натуральных материалов: дерева, картона, бумаги и тканей природных оттенков. Можно использовать фрукты, шишки, ветки деревьев и сухоцветы.
«Натуральность — тренд, основанный на потребности человека быть ближе к природе, поэтому можно взять на заметку украшения соответствующих цветов (зеленые, коричневые, бежевые). Уют создают елочные игрушки из текстиля с вышивкой интересных пастельных оттенков. Монохромная гамма в бежевых тонах также будет актуальной», — советует Анна Масленникова.
4. Ретроелка
Оставаться в тренде можно, не следуя новомодным тенденциям: ретро актуально всегда. Игрушки, украшавшие елку в нескольких поколениях семьи; фотографии и открытки; вырезки из старых альбомов и журналов — все это снова в моде. Можно стилизовать современные фотографии, обработав их с помощью распространенных ретрофильтров в онлайн-приложениях.
«Ностальгический образ новогодней елки можно создать, используя украшения, которые уже есть в доме и с которыми связаны воспоминания у всех членов семьи. Для поддержания этого тренда любые средства хороши, если в конечном итоге воцарится атмосфера единения и уюта», — считает Анна Масленникова.
5. Как украсить верхушку
Обычно место на верхней вертикальной ветке елки занимает стеклянная или картонная звезда или классическая «советская» верхушка. Но выбор куда шире — от птиц и символов года до подарочных бантов и шапок Санта-Клауса.
«Строгих рецептов здесь нет. Если хотите использовать верхушку, подберите украшение, которое идеально завершит созданный образ елки, но если не нашлось ничего подходящего для декора — не беда. Верхушка — вовсе не обязательный атрибут новогоднего декора», — считает Анна Масленникова.
6. Как украсить низ елки
Подставку-крестовину принято закрывать. Это можно сделать с помощью пледа или другой драпировки. Некоторые производители предлагают специальные «юбки» для основания ели, которые не только прячут лишние детали, но и расстилаются вокруг уютным круглым ковром.
«Если елка находится в холле отеля или торговом центре, внизу обычно размещают композиции из подарочных коробок и дополнительного декора, — говорит Анна Масленникова. — Но в жилом помещении, где есть маленькие дети, я бы не рекомендовала закрывать основание новогоднего дерева бутафорскими подарками. Лучше ограничиться дополнительным тематическим декором, красивой подставкой или корзиной, подходящей по стилю».
Почему ёлки зелёные? Учёные раскрыли секрет вечнозеленых хвойных растений
Оказалось, что у хвойных есть особый — зимний — режим фотосинтеза. Хоть кислород во время этого процесса не вырабатывается, зато иголки остаются в целости и сохранности.
Результаты исследований ученых из шведского Университета Умео и их коллег из Амстердамского свободного университета и канадского Университета Западного Онтарио опубликованы в журнале Nature Communications.
Они выяснили, что зимой световая энергия поглощается молекулами зеленого хлорофилла, но не используется в дальнейших реакциях фотосинтетического механизма, так как низкие температуры останавливают большинство биохимических реакций.
При ярком солнце и низких температурах избыток световой энергии может повредить белки фотосинтетического механизма. Поэтому большинство деревьев сбрасывают листья на зиму. Однако у сосны или ели фотосинтетический аппарат устроен особым образом, из-за этого их хвоя остается зеленой в течение всего года.
«Мы наблюдали за несколькими соснами, растущими в Умео на севере Швеции в течение трех сезонов, — приводятся в пресс-релизе Университета Умео слова первого автора статьи аспиранта Пушана Бага (Pushan Bag), который круглый год собирал образцы хвои и проводил анализы. — Важно, что мы могли работать с иглами «прямо с улицы», чтобы они не успели адаптироваться к более высоким температурам в лаборатории, прежде чем мы проанализируем их, например, с помощью электронной микроскопии, которую мы использовали для визуализации структуры тилакоидной мембраны».
Иследователи установили, что зимой структура тилакоидной мембраны хлоропластов, в которой происходят светозависимые реакции фотосинтеза, реорганизуется, что приводит к возникновению физического контакта между двумя фотосистемами — функциональными единицами, в которых энергия света поглощается и преобразуется в химическую энергию.
В теплых условиях фотосистемы I и II находятся отдельно друг от друга, чтобы обеспечить эффективный фотосинтез, а зимой фотосистема II отдает энергию непосредственно фотосистеме I. Таким образом хвоя сосны справляется с избыточной световой энергией и защищает свой чувствительный фотосинтетический аппарат от повреждений в течение экстремальной северной зимы.
«Хвоя сосны дала нам возможность изучить этот механизм сокращения, или перетекания, представляющий из себя крайнюю степень адаптации», — говорит еще один автор исследования Альфред Хольцварт (Alfred Holzwarth) из Амстердамского свободного университета, который разработал для данного проекта специальный метод флуоресцентного анализа.
«Эта замечательная адаптация не только радует нас во время Рождества, но на самом деле чрезвычайно важна для развития человечества, — продолжает профессор Стефан Янссон (Stefan Jansson) из Университета Умео, руководивший исследованием. — Если бы хвойные деревья не смогли выжить в суровом зимнем климате, обширные территории в северном полушарии, возможно, не были бы колонизированы человеком, поскольку хвойные деревья давали дрова, жилье и другие предметы первой необходимости. И сегодня они составляют основу экономики большинства приполярных стран».
Авторы отмечают, что исследование проводилось на соснах, но они полагают, что аналогичный механизм свойственен и другим видам хвойных деревьев, передает РИА Новости.
Елки зеленые что значит
Бесплатная техническая библиотека:
▪ Все статьи А-Я
▪ Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники
▪ Новости науки и техники
▪ Архив статей и поиск
▪ Ваши истории из жизни
▪ На досуге
▪ Случайные статьи
▪ Отзывы о сайте
Техническая документация:
▪ Схемы и сервис-мануалы
▪ Книги, журналы, сборники
▪ Справочники
▪ Параметры радиодеталей
▪ Прошивки
▪ Инструкции по эксплуатации
▪ Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники
Бесплатный архив статей
(500000 статей в Архиве)
Алфавитный указатель статей в книгах и журналах
Бонусы:
▪ Ваши истории
▪ Викторина онлайн
▪ Загадки для взрослых и детей
▪ Знаете ли Вы, что.
▪ Зрительные иллюзии
▪ Веселые задачки
▪ Каталог Вивасан
▪ Палиндромы
▪ Сборка кубика Рубика
▪ Форумы
▪ Голосования
▪ Карта сайта
Дизайн и поддержка:
Александр Кузнецов
Техническое обеспечение:
Михаил Булах
Программирование:
Данил Мончукин
Маркетинг:
Татьяна Анастасьева
При использовании материалов сайта обязательна ссылка на https://www.diagram.com.ua
сделано в Украине
Крылатые слова, фразеологизмы. Значение, история происхождения, примеры использования
Пословицы и поговорки
Фразеологизм: Елки зеленые.
Значение: Восклицание удивления или досады.
Происхождение: До революции на кабацких вывесках изображались еловые ветки.
Другие интересные крылатые слова, фразеологизмы:
Значение: Шуточный парадокс.
Происхождение: Слова советского поэта Михаила Аркадьевича Светлова (1903-1964), сказанные им на своем юбилейном вечере (1963).
Смотрите еще случайный фразеологизм.
Смотрите другие статьи раздела Крылатые слова, фразеологизмы.
Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.
В лесу родилась елочка: почему вечнозеленая хвоя вечно зеленая?
Сложно себе представить новогодний интерьер или даже экстерьер без главного атрибута зимнего праздника — новогодней елки. Будучи вечнозелеными, хвойные деревья стали символом жизни, что не удивительно, ведь подавляющее большинство других растений в зимний период либо погибают, либо сбрасывают листву. Ученым давно известна разница между лиственными и хвойными деревьями, но некоторые моменты доселе оставались загадкой. Ученые из университета Умео (Швеция) провели исследование, в котором установили причину «вечнозелености» хвойных деревьев. Какие процессы поддерживают внешний вид хвои вне зависимости от сезона, насколько они сложны, и как это повлияло на людей? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых. Поехали. 
Основа исследования
Фотосинтез — термин, знакомый нам со школьной скамьи. Данный процесс является основой многих форм жизни на Земле, позволяя им расти за счет солнечной энергии. Эта удивительная способность позволила многим растениям в ходе эволюции выработать множество различных методик ее реализации в зависимости от среды произрастания.
Одной из таких сред являются бореальные леса, занимающие примерно 70% от всех хвойных лесов планеты. Данная экосистема территориально связана с регионами, где преобладает холодный, умеренно холодный и умеренный климат. В таких лесах присутствует довольно мало видов растений, а большую часть составляют вечнозеленые хвойные породы, такие как сосна и ель.
Особенностью холодных регионов с точки зрения растений является короткий вегетационные периоды и холодные, снежные зимы. Следовательно, факт наличия в столь малоприятных условиях хвойных растений должен означать наличие у них некого механизма приспособления, основанного на регуляторных процессах, которые защищают фотосинтетический аппарат в их иглах от воздействия окружающей среды.
Однако четкого понимания того, что лежит в основе этого механизма нет. Существует несколько теорий, основанных на многочисленных исследованиях. В ходе одного из них было установлено, что хвойные иголки зимой переходят в состояние длительного тушения*.
Нефотохимическое тушение* (или NPQ от non-photochemical quenching) — механизм защиты фотосинтетического аппарата от света высокой интенсивности. Процесс тушения заключается в поглощении избыточной энергии синглетного возбужденного хлорофилла молекулой-акцептором с последующим переходом этой молекулы в основное энергетическое состояние при помощи усиленной внутренней конверсии.
Также было установлено наличие изменений в организации и составе антенн фотосистемы II (PSII от photosystem II). При этом ученые не отбрасывают и гипотетическую важность фотосистемы I (PSI от photosystem I) в процессе нефотохимического тушения поглощенного света.
Параллельно, по мнению ученых, могут действовать несколько защитных механизмов, и они, вероятно, активируются задолго до возникновения экстремального стресса (т. е. до холодов). Кроме того неясна ситуация весной, когда все еще холодно, поэтому биохимическая и метаболическая активность растений сильно ограничена, но солнечная радиация уже достаточно высока. Следовательно, механизм защиты должен быть активирован до зимы, потом поддерживаться на нужном уровне в течение зимних холодов, а потом отключаться, чтобы фотосинтетический аппарат восстановился и летом достиг состояния активного роста.
В ранее проведенных исследованиях у некоторых зимующих хвойных растений было замечено значительное падение фотохимии фотосистемы II (измеряемой как Fv/Fm). На основе этого наблюдения было выдвинуто объяснение: разупаковка тилакоидных* мембран и связанные с этим изменения ультраструктуры хлоропластов в соответствии с падением максимальной флуоресценции PSII.
Тилакоид* — ограниченный мембраной компартмент внутри хлоропластов и цианобактерий, в котором протекают светозависимые реакции фотосинтеза.
У высших растений стэкинг и гетерогенность тилакоидов играют решающую роль в локализации PSII в гранах (плотно прижатые слои тилакоидов) и PSI в ламеллах стромы.
В рассматриваемом нами сегодня труде ученые попытались отследить стационарную флуоресценцию хлорофилла, сверхбыструю флуоресценцию с временным разрешением и ультраструктуру хлоропластов в хвое сосны обыкновенной с осени до лета в течение трех лет.
Результаты исследования показали, что тушение флуоресценции хлорофилла и разрушение тилакоидов тесно связаны, взаимозависимы и имеют решающее значение для выживания вечнозеленых хвойных деревьев в условиях экстремальной бореальной зимы и ранней весны, когда температуры низкие, но уровни солнечной радиации могут быть высокими.
Результаты исследования
Чтобы отслеживать эффективность фотосинтеза, были записаны некоторые параметры PSII и PSI в течение трех последовательных сезонов роста (2015–2016, 2016–2017 и 2017–2018), а также сопутствующие изменения суточной температуры воздуха и солнечной радиации (1a—1c).
Изображение №1
Как поясняют авторы исследования, для простоты на основных изображениях представлены данные только с 2017 по 2018 год, которые были разделены на пять сезонов в зависимости от погодных параметров: лето (S, июнь – август), осень (A, сентябрь – середина ноября), зима (W, середина ноября – середина февраля), ранняя весна (ES, середина февраля – середина апреля) и поздняя весна (LS, середина апреля – июня).
Были обнаружены характерные сезонные закономерности максимальной флуоресценции PSII (Fm) и максимальной квантовой эффективности PSII (выраженной как Fv/Fm). Fv/Fm было самым высоким летом, затем падало с понижением температуры окружающей среды во время осени и зимы (1d и 1e) и было самым низким ранней весной (на 63% ниже, чем летом), когда низкие температуры совпадали с повышением солнечной радиации (1a—1c). В период поздней весны Fv/Fm постепенно увеличивался с повышением температуры и достигал максимума в летний период. Важно и то, что на сезонные изменения, зарегистрированные в Fv/Fm, больше всего влияют изменения Fm (1d), а не Fo (основная собственная флуоресценция).
Для более глубокого понимания работы PSII была измерена доля поглощенной световой энергии (1f), используемой фотохимией PSII (ΦPSII). Так зимой ΦPSII значительно снизился и достиг минимальных значений (19% от значений летом) в период ранней весны.
Далее была проведена количественная оценка поглощенной световой энергии, термически рассеиваемой нефотохимическим тушением (NPQ).
Компонент NPQ, который играет решающую роль в условиях переменного освещения, это быстрый компонент (ΔpH-PsbS-зависимый-qE3 или зеаксантин-зависимый-qZ4), который увеличивается с ростом интенсивности света во все сезоны. Летом и осенью быстрый компонент не достигал стационарной фазы даже при освещении 1500 мкмоль/м 2 /с (т.е. мкмоль фотонов на квадратный метр в секунду — фотосинтетически активная радиация). Но вот зимой и поздней весной стационарная фаза достигалась при 500, а ранней весной при 300 мкмоль/м 2 /с (1g). Важнее то, что ранней весной NPQ был намного медленнее (на
50% меньше, чем летом) из-за меньшей амплитуды быстрого компонента (1h). Это объясняется тем, что ранней весной иглы уже имеют статический NPQ.
Но вот квантовый выход нерегулируемых и/или конститутивных потерь (ΦNO) энергии был высоким во время именно ранней весной (1i). Это говорит о том, что данный статический NPQ представляет собой часть поглощенной световой энергии, которая не влияет на фотохимию (ΦPSII) и не рассеивается термически в результате быстро регулируемых процессов NPQ (qE/qZ).
Для подтверждения того, что статическое тушение является проявлением длительного тушения, иглы хвои ранней весны искусственно расслаблялись (восстановительный процесс) в течение 48 часов при слабом освещении (80 мкмоль/м 2 /с) с фотопериодом 18/6 часов (образцы ER — хвоя после восстановления). Во время этого процесса наблюдалось следующее: в первые 6-8 часов восстановление было незначительным (менее 10%), спустя 24 часа — 30% восстановление (1j), а спустя 48 часов иглы восстановились почти полностью (95%) до уровня игл весеннего периода.
Fo существенно не изменилось в течение периода восстановления (1j), но изменения в Fm следовали той же динамике восстановления, что и Fv/Fm, хотя максимальная флуоресценция (Fm) была намного выше у весенних игл, чем опытных образцах спустя 48 часов искусственного восстановления.
ΦPSII не показывал значительных изменений в течение первых 12 часов восстановления, однако спустя 24 часа показал 50% от уровней весенних игл и 90% спустя 48 часов (1k). qE/qZ-зависимая кинетика быстрого компонента NPQ показывала аналогичную ΦPSII схему восстановления (1l).
Важно и то, что светозависимая индукция быстрого компонента NPQ (qE/qZ) была медленнее в образцах ER (опытные образцы), чем в образцах S (взятые в природе летом), даже после 48 часов восстановления. Это, скорее всего, связано с фотоингибированием.
Изображение №2
Сезонные изменения в распределении поглощенной световой энергии внутри PSI показали, что Y(I), т.е. квантовый выход, был самым высоким летом, уменьшался осенью и зимой, а минимальных значений достигал ранней весной (2а). Несмотря на то, что Y(I) уменьшился, он подвергался гораздо меньшему влиянию, чем активность PSII (ΦPSII) во время холодных периодов (1f). Y(NA), т.е. рассеяние энергии из-за ограничения на акцепторной стороне, следовало той же сезонной модели с минимальными значениями, зарегистрированными ранней весной, и длительным восстановлением до лета (2b).
В отличие от Y(NA), Y(ND), т.е. рассеяние энергии из-за ограничения на донорной стороне, значительно увеличивалось в холодные периоды и достигало максимума (на 69% выше, чем весной) ранней весной, а затем постепенно снижалось до минимума летом (2с).
Данные наблюдения могут говорить о том, что ранней весной большая часть поглощенной световой энергии рассеивается окисленным донором P700 (P700+), чтобы предотвратить фотоингибирование, вызванное чрезмерным восстановлением акцепторной стороны при повреждении кластеров железо/сера.
В течение первых 3 часов периода восстановления ΦPSI существенно не изменился, но постепенно вернулся к летним уровням в течение 48 часов (2d). Y(NA) не показал значительных изменений во время восстановления (2е). А вот Y(ND) несколько увеличивался в течение первых 3 часов, но затем постепенно снижался.
На основании этих результатов можно сделать вывод, что восстановление эффективности использования света PSI занимает более 48 часов (2f).
Анализ флуоресценции образцов показал ожидаемые результаты: летние иглы вообще не содержали «длительного тушения», тогда как весенние показали самые высокие уровни «длительного тушения».
Чтобы выяснить механизмы этого тушения, следы затухания флуоресценции летних игл в исходном состоянии (3а) сравнивали с иглами, собранными ранней весной, и иглами после искусственного восстановления при комнатной температуре (ER).
Изображение №3
Чтобы понять, происходит ли длительное тушение, наблюдаемое ранней весной, посредством механизма, аналогичного светоиндуцированному тушению, также были измерены летние иглы, подвергнутые воздействию сильного освещения в течение 30 минут (SQ — летнее тушение). Как показывает прямое сравнение кривых затухания (3а), флуоресценция в SQ иглах намного короче, чем у летних (S) игл.
Однако затухание флуоресценции игл ранней весны (ES) по-прежнему значительно короче, чем у образцов SQ, что характеризует «длительное тушение» в ES образцах как наиболее выраженное тушение при всех длинах волн и во всех условиях.
Напротив, образцы ER и S (летние) показали очень похожее затухание флуоресценции. Это указывает на то, что образец ES достаточно (хотя и не полностью) восстановился после длительного тушения в течение 48 часов после восстановительной обработки.
Чтобы получить первые подсказки о механизме, лежащем в основе длительного тушения в начале весны, был проведен глобальный анализ всех наборов данных: иглы ES, S, SQ (3b) и ER.
Для соответствия кинетике флуоресценции во всех четырех случаях требовалось шесть спектров, связанных с распадом (DAS). Три DAS были предварительно отнесены к PSI: 11–16 пс, 50–60 пс, 150–180 пс (3b). Самый быстрый компонент представляет собой энергетическое равновесие между Chlred (хлорофилл красный) и Chlblue (хлорофилл синий). Второй DAS в летних иглах имеет максимум около 685–690 нм с широкой эмиссией в области 700–720 нм. Следовательно, он в основном представляет распад ядра PSI в сочетании с 710–720 хлорофилл антенных комплексов. Третий DAS (185 пс) имеет максимум при 680 нм с некоторым вкладом при 730 нм, и поэтому его следует в первую очередь отнести к LHCII (антенный комплекс II) и некоторому количеству Chlred в PSI.
В состояниях S и ER оставшиеся три пика DAS находятся при 682 нм и, следовательно, относятся к PSII. Их время жизни составляет 0.5–0.6 нс, 1.5–2.0 нс и 4 нс, аналогично тому, что было выявлено ранее для PSII в закрытом состоянии. Однако в ES наблюдались два значительно более короткоживущих DAS, связанных с PSII, с временами жизни 0.3 и 0.8 нс. Это демонстрирует, что кинетика PSII действительно подвергается тушению в ES иглах.
Колебания в спектрах обусловлены смешиванием составляющих компонентов, представляющих перенос энергии возбуждения (EET) от пулов хлорофилла типа a, излучающих при
680 нм, к пулам, излучающим при 690 нм и 700-730 нм. Это говорит о том, что в иглах ранней весны происходит эффективный перенос энергии возбуждения между PSII и/или LHCII и PSI.
Другими словами, результаты глобального анализа предполагают, что длительное тушение в ES состоянии (ранней весной) включает как PSII/LHCII, так и PSI посредством прямой передачи энергии. Этот механизм обеспечивает гораздо более сильное тушение, чем тушение в летний период, вызванное сильным светом.
Для лучшего понимания происходящих процессов и механизмов, с ними связанных, ученые также провели моделирование кинетики флуоресценции хвои, которая не испытывала тушение. В данном целевом анализе конкретная кинетическая модель проверяется с использованием линейной, неизменной во времени, компартментной модели. На изображении 3с каждый из компартментов представлен квадратной рамкой. Каждая рамка относится к любому из трех различных компонентов: PSI, PSII и LHCII после тушения. Компартменты, излучающие флуоресценцию, представлены цветными прямоугольниками. Красные молнии и цифры рядом с ними представляют так называемый вектор возбуждения, указывающий процент возбуждений, направленных на каждый компартмент, и отражающий относительное количество Chl a (то есть относительный размер Chl a антенны) в нем. Бесцветные рамки представляют собой неизлучающие компартменты, такие как радикальные пары (RP), которые вносят вклад в общую наблюдаемую кинетику.
В летних иглах кинетика PSI описывалась двумя излучающими компартментами (PSI красный, Ant/core) и одной парой неизлучающих радикалов (RP). Кинетика комплекса антенна PSII/RC описывалась одним излучающим компартментом (Ant / core) и двумя неизлучающими радикальными парами (RP1 и RP2).
Для достижения необходимого соответствия в данном анализе необходимо было два пула комплексов PSII с разными скоростями распада (пул 1 и пул 2) для летнего образца. Эти два пула различаются константами скорости разделения зарядов, что типично для PSII частиц с разными размерами антенн, что приводит к разному среднему времени жизни.
В летнем образце хвои на PSI приходится 30% полного сечения поглощения на длине волны возбуждения (662 нм), тогда как на два пула PSII приходится 40% и 30% от общего сечения поглощения. Никакого внутреннего тушения, связанного с каким-либо процессом NPQ (нефотохимическое тушение) в этих PSII компартментах, не наблюдалось.
Модель для образцов ранней весны весьма схожа с моделью летней хвои. Основное отличие состоит в том, что меньший PSII пул (с очень маленьким поперечным сечением поглощения, около 10%) показывает необычно малую скорость разделения заряда. Наиболее вероятное объяснение этого явления заключается в том, что небольшой процент центров реакции PSII был фотоингибирован в течение 48-часового процесса восстановления из состояния длительного тушения, что согласуется с измерениями NPQ.
Поразительной особенностью является наличие очень сильного вклада прямой передачи энергии от PSII к PSI в процесс тушения. Другими словами, моделирование показывает, что прямая передача энергии от комплексов PSII к комплексам PSI обеспечивает доминирующий механизм тушения PSII в иглах ранней весны, вызывая выраженное длительное тушение.
Анализ кинетической информации, показанной на 3c, позволяет получить количественную оценку степени эффективности использования света для фотосинтеза и для фотозащиты/тушения, присутствующих как в PSII, так и в PSI.
В летних иглах 70% общей поглощенной энергии приводит к разделению заряда PSII и только 30% — PSI. В SQ иглах процент энергии, поступающей в центр реакции (RC) PSII, падает до 7.1%, в то время как для PSI он увеличивается до 67%. При сильном освещении большинство центров реакции PSII будет закрыто, и часть этой общей энергии, протекающей через RC, может производить вредные реактивные частицы, такие как ROS (или АФК, т.е. активные формы кислорода).
Поскольку процентная доля потока энергии в PSII уменьшается в 10 раз (70% в летних образцах против 7.1% в SQ образцах), это означает, что потенциал окислительного повреждения также снижается в 10 раз в процессе тушения. Это значение увеличивается еще примерно в 2 раза из-за большого количества функционально отделенного и тушенного LHCII. Таким образом, в SQ иглах общее тушение обеспечивает коэффициент защиты 20 для PSII по сравнению с летними иглами.
В образцах ранней весны, прошедших длительное тушение, этот показатель еще выше: лишь 1.5% от общей поглощенной энергии в системе проходит через центр реакции PSII, потенциально вызывая окислительное повреждение (при условии, что все остальные факторы равны). Таким образом, в целом длительное тушение образцов обеспечивает коэффициент защиты примерно 40 для PSII. Столь высокий показатель объясняет способность хвойных растений пережить экстремальные условия длительной зимы и ранней весны.
В ходе исследования также наблюдались значимые изменения в структуре гран* хлоропластов (4а).
Изображение №4
Граны* — основные элементы внутренней структуры хлоропласта, представляющие собой стопки из тилакоидов.
Структурные изменения показывают, что среднее количество гран на хлоропласт неуклонно снижалось от осени к зиме и достигало минимальных значений ранней весной, т.е. около 68% от летних значений. Удивительно и то, что количество слоев тилакоидов резко снизилось с осени (4.97) до ранней весны (2.72) и снова выросло летом (6.50). Эти изменения подтверждают сдвиг в укладке гран (4b).
Летом и осенью 3-6-слойные стопки гран составляли порядка 60-70: от общего количества стопок. А вот в образцах ранней весны 70-75% составляли двухслойные и 15-20% трехслойные стопки гран (4b). Эти изменения в образцах ранней весны сопровождались кратковременным удвоением количества липидных глобул (пластоглобул) на клетку, когда структура хлоропластов наиболее сильно отклонялась от летнего состояния.
Изображение №5
Далее была проведена электронная микроскопия образцов (собранных летом и ранней весной) после их длительного искусственного восстановления при разных уровнях освещения (5a).
Когда образцы подвергались воздействию света в течение 30 и 60 минут, наблюдалась аналогичная разупаковка гран, как и для образцов ранней весны (5b). Эти изменения в структурах граны, зарегистрированные в образцах (5c и 5d) после кратковременного воздействия освещения, точно подтверждают высокую динамическую пластичность тилакоидной мембраны, которая необходима для адаптации к суровым северным зимам.
Для более детального ознакомления с нюансами исследования рекомендую заглянуть в доклад ученых и дополнительные материалы к нему.
Эпилог
Эволюция это, прежде всего, адаптация к условиям окружающей среды. За долгие тысячи лет адаптации многие растения выработали специфические для вида и для среды обитания механизмы, позволяющие им получать максимальную выгоду с минимальными рисками.
Северные бореальные леса являются весьма экстремальным местом для большинства произрастающих там растений. Самым очевидным фактором «экстремальности», конечно же, является температура. Сильные морозы оказывают особое влияние на процесс фотосинтеза. Зимой световая энергия все же поглощается молекулами хлорофилла, но не может полноценно использоваться в последующих реакциях именно из-за низкой температуры. С наступлением весны ситуация только ухудшается, ибо температура среды все еще низка, а вот солнечного света становится хоть отбавляй. Будучи фактически неактивной система фотосинтеза растения страдает от избыточного излучения, которое может привести к повреждению белковых структур.
Растения обладают двойной системой фотосинтеза, обе части которой работают параллельно и не пересекаются, за счет чего обеспечивается максимальная эффективность фотосинтеза. Зимой структура тилакоидной мембраны. Где и расположены обе системы, меняется. Это приводит к физическому контакту двух фотосистем (PSI и PSII).
В ходе рассмотренного нами сегодня исследования было установлено, что PSII передает часть энергии в PSI, что позволяет защитить хлорофилл в условиях пониженной температуры и/или повышенного солнечного излучения.
По мнению ученых, данный защитный механизм может присутствовать не только в соснах, которые были объектом исследования, но и в других хвойных растениях. Также они уверены, что именно этот адаптационный механизм хвойных растений повлиял на наш вид. Если бы хвойные растения не могли противостоять сильным морозам, то обширные территории в северном полушарии возможно оставались бы долгое время незаселенными. Другими словами, не было бы деревьев — не было бы и древесины, необходимой для постройки жилищ, приготовления пищи, изготовления орудий труда и т.д.
Праздничное послесловие
2020 год подходит к концу. И хоть смена циферки на календаре не имеет особого значения, многие из нас испытывают вполне понятное облегчение. Год уходящий был, мягко (пристойно) говоря, непростой. Хотелось бы сказать, что год приходящий будет в сто крат легче, и что все наладится, воцарится мир во всем мире, а колбаса будет расти на деревьях. Но этого, естественно, не будет. Наш вид не может без препятствий, которые частенько сам себе и создает, а потом героически преодолевает. Возможно наша сила как раз таки в нашей неоднозначности. Мы можем с одинаковой мощью демонстрировать свое невежество и свою гениальность, свой гнев и свою доброту, свое тщеславие и свою скромность. Каждый из нас это совокупность самых разных, самых полярных качеств в нерегулируемом и постоянно колеблющемся процентном соотношении, отними одно — и мы перестанем быть самими собой.
Посему, заканчивая свое разглагольствование, я хочу пожелать всем вам препятствий, которые вы сможете преодолеть, трудностей, которые сделают вас сильнее, и проблем, которые откроют в вас сокрытые таланты. Но, прежде всего, помните, что в этом хаотичном мире, который из года в год ставит новые рекорды безумия, всегда есть кто-то, кому вы дороги.
Благодарю за внимание, оставайтесь любопытствующими, любите друг друга и с наступающим Новым годом, ребята 🙂