גידול צמחים בחושך מוחלט. חדשות הספרייה הטכנית בחינם

חדשות מדע וטכנולוגיה, חידוש באלקטרוניקה
ספריה טכנית בחינם / עדכון חדשות

גידול צמחים בחושך מוחלט

15.07.2022

ביולוגים מאוניברסיטת קליפורניה הבינו כיצד לחסל לחלוטין את אור השמש ועדיין להאיץ את הצמיחה של צמחים. באמצעות אצטט כמקור פחמן, מדענים גידלו בהצלחה מספר יבולים וחיידקי מזון בחושך מוחלט.

הגישה החדשה התבררה כיעילה אף יותר מהגישה הטבעית - למשל, ייצור שמרים ללא אור הואץ בשיא פי 18. הסיכויים לטכנולוגיה הם עצומים, טוענים המחברים - פוטוסינתזה מלאכותית תפשט את החקלאות באזורים מעוננים, היא גם תזין אסטרונאוטים ומתיישבים של כוכבי לכת אחרים.

למרות העובדה שפוטוסינתזה היא התהליך העיקרי שממריץ את צמיחת הצמחים במשך מיליוני שנים, אור השמש מעולם לא היה מקור אנרגיה אידיאלי. בממוצע, יבולים סופגים רק 3% עד 6% מאור השמש. על ידי לימוד מלחים ואסטרים שונים, המדענים הגיעו למסקנה שאצטט - המרכיב העיקרי של חומץ רגיל - עשוי לעבוד כמערכת תחליף יעילה יותר לפוטוסינתזה.

במהלך המחקר, מדענים נתנו אצטט לצמחים, תוך עקיפת פוטוסינתזה טבעית - כל העצמים שנחקרו היו בחדרים חשוכים ללא גישה למקורות אור מלאכותיים וטבעיים. הצוות בדק את הטכניקה שלו על מגוון אורגניזמים, כולל שמרים, אצות ירוקות, תפטיר פטרייתי, חומוס, עגבנייה, טבק, אורז, לפתית ואפונה ירוקה. התוצאה הראתה שניתן לגדל את כל האורגניזמים הללו במדיה אצטט בחושך מוחלט, ובמקרים מסוימים, אפילו ביעילות רבה יותר מאשר באור השמש.

אצות נפוצות הנתמכות באצטט גדלו ביעילות פי ארבעה, וייצור השמרים האיץ פי 18, לפי נתונים שפורסמו. סוד הצלחת הטכניקה החדשה טמון בעובדה שהאצטט בונה את אבני הבניין המולקולריות שלו לעבודה של תאי צמחים - בעזרתו יבולים ממירים במהירות פחמן דו חמצני ומים לחומרים שימושיים כדי לעורר את הצמיחה שלהם. לפוטוסינתזה מלאכותית זו יש פוטנציאל לשנות את הפרדיגמה של האופן שבו צמחים מאכילים בני אדם.

נמצא שמגוון רחב של גידולים יכול להשתמש באצטאט כדי לבנות אותו לאבני הבניין המולקולריות הבסיסיות שהגוף צריך כדי לגדול ולשגשג. עם כמה מטכניקות הגידול וההנדסה שעליהן אנו עובדים כעת, נוכל לגדל יבולים עם אצטט כמקור נוסף לאנרגיה כדי להגדיל את היבול.

בנוסף לביטול אור השמש, פוטוסינתזה מלאכותית מפחיתה את דרישות הקרקע ואת ההשפעה הסביבתית של החקלאות. בטווח הארוך, גישה זו תועיל הן בכדור הארץ והן בחלל. היעילות האנרגטית המוגברת של מפעלים, למשל, תאפשר להאכיל יותר אנשי צוות בעלות נמוכה יותר.

<< חזרה: השפעת האור על הפרעות מצב הרוח 15.07.2022

>> קדימה: AI לגילוי מהיר של תרופות 14.07.2022

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

מכונה לדילול פרחים בגנים 02.05.2024

בחקלאות המודרנית מתפתחת התקדמות טכנולוגית שמטרתה להגביר את היעילות של תהליכי טיפול בצמחים. מכונת דילול הפרחים החדשנית Florix הוצגה באיטליה, שנועדה לייעל את שלב הקטיף. כלי זה מצויד בזרועות ניידות, המאפשרות התאמתו בקלות לצרכי הגינה. המפעיל יכול להתאים את מהירות החוטים הדקים על ידי שליטה בהם מתא הטרקטור באמצעות ג'ויסטיק. גישה זו מגדילה משמעותית את יעילות תהליך דילול הפרחים, ומעניקה אפשרות להתאמה אישית לתנאים הספציפיים של הגינה, כמו גם למגוון וסוג הפרי הגדלים בה. לאחר שנתיים של בדיקת מכונת פלוריקס על סוגי פירות שונים, התוצאות היו מאוד מעודדות. חקלאים כמו Filiberto Montanari, שהשתמש במכונת פלוריקס כבר כמה שנים, דיווחו על הפחתה משמעותית בזמן ובעבודה הנדרשים לדלל פרחים. ... >>

מיקרוסקופ אינפרא אדום מתקדם 02.05.2024

למיקרוסקופים תפקיד חשוב במחקר המדעי, המאפשר למדענים להתעמק במבנים ותהליכים בלתי נראים לעין. עם זאת, לשיטות מיקרוסקופיה שונות יש מגבלות, וביניהן הייתה הגבלת הרזולוציה בעת שימוש בטווח האינפרא אדום. אבל ההישגים האחרונים של חוקרים יפנים מאוניברסיטת טוקיו פותחים סיכויים חדשים לחקר עולם המיקרו. מדענים מאוניברסיטת טוקיו חשפו מיקרוסקופ חדש שיחולל מהפכה ביכולות של מיקרוסקופיה אינפרא אדום. מכשיר מתקדם זה מאפשר לך לראות את המבנים הפנימיים של חיידקים חיים בבהירות מדהימה בקנה מידה ננומטרי. בדרך כלל, מיקרוסקופים אינפרא אדום בינוני מוגבלים ברזולוציה נמוכה, אך הפיתוח האחרון של חוקרים יפנים מתגבר על מגבלות אלו. לדברי מדענים, המיקרוסקופ שפותח מאפשר ליצור תמונות ברזולוציה של עד 120 ננומטר, שהיא פי 30 מהרזולוציה של מיקרוסקופים מסורתיים. ... >>

מלכודת אוויר לחרקים 01.05.2024

חקלאות היא אחד מענפי המפתח במשק, והדברה היא חלק בלתי נפרד מתהליך זה. צוות של מדענים מהמועצה ההודית למחקר חקלאי-המכון המרכזי לחקר תפוחי אדמה (ICAR-CPRI), שימלה, העלה פתרון חדשני לבעיה זו - מלכודת אוויר של חרקים המופעלת על ידי רוח. מכשיר זה מטפל בחסרונות של שיטות הדברה מסורתיות על ידי מתן נתוני אוכלוסיית חרקים בזמן אמת. המלכודת מופעלת כולה על ידי אנרגיית רוח, מה שהופך אותה לפתרון ידידותי לסביבה שאינו דורש חשמל. העיצוב הייחודי שלו מאפשר ניטור של חרקים מזיקים ומועילים כאחד, ומספק סקירה מלאה של האוכלוסייה בכל אזור חקלאי. "על ידי הערכת מזיקים מטרה בזמן הנכון, נוכל לנקוט באמצעים הדרושים כדי לשלוט הן במזיקים והן במחלות", אומר קפיל ... >>

האיום של פסולת חלל על השדה המגנטי של כדור הארץ 01.05.2024

לעתים קרובות יותר ויותר אנו שומעים על עלייה בכמות פסולת החלל המקיפה את כוכב הלכת שלנו. עם זאת, לא רק לוויינים וחלליות פעילים תורמים לבעיה זו, אלא גם פסולת ממשימות ישנות. המספר ההולך וגדל של לוויינים ששוגרו על ידי חברות כמו SpaceX יוצר לא רק הזדמנויות לפיתוח האינטרנט, אלא גם איומים רציניים על אבטחת החלל. מומחים מפנים כעת את תשומת לבם להשלכות הפוטנציאליות על השדה המגנטי של כדור הארץ. ד"ר ג'ונתן מקדואל ממרכז הרווארד-סמית'סוניאן לאסטרופיזיקה מדגיש שחברות פורסות במהירות קבוצות כוכבים לוויינים, ומספר הלוויינים עשוי לגדול ל-100 בעשור הבא. הפיתוח המהיר של הארמדות הקוסמיות הללו של לוויינים עלול להוביל לזיהום סביבת הפלזמה של כדור הארץ בפסולת מסוכנת ולאיום על יציבות המגנטוספרה. פסולת מתכת מרקטות משומשות יכולה לשבש את היונוספירה והמגנטוספירה. לשתי המערכות הללו תפקיד מרכזי בהגנה על האווירה ובשמירה עליה ... >>

התמצקות של חומרים בתפזורת 30.04.2024

יש לא מעט תעלומות בעולם המדע, ואחת מהן היא ההתנהגות המוזרה של חומרים בתפזורת. הם עשויים להתנהג כמו מוצק אבל פתאום הופכים לנוזל זורם. תופעה זו משכה את תשומת לבם של חוקרים רבים, ואולי סוף סוף נתקרב לפתרון התעלומה הזו. דמיינו חול בשעון חול. בדרך כלל הוא זורם בחופשיות, אך במקרים מסוימים החלקיקים שלו מתחילים להיתקע, והופכים מנוזל למוצק. למעבר הזה יש השלכות חשובות על תחומים רבים, מייצור תרופות ועד בנייה. חוקרים מארה"ב ניסו לתאר תופעה זו ולהתקרב להבנתה. במחקר ערכו המדענים סימולציות במעבדה באמצעות נתונים משקיות של חרוזי פוליסטירן. הם גילו שלרעידות בתוך קבוצות אלה יש תדרים ספציפיים, כלומר רק סוגים מסוימים של רעידות יכלו לעבור דרך החומר. קיבלו ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

קור מסוכן יותר מחום 08.06.2015

מדענים מצאו כי פי 20 יותר אנשים מתים מקור מאשר מחום.

מקובל לטמפרטורות גבוהות יש השפעה מזיקה על הגוף – הן גורמות ללב להיכשל, להעלות את לחץ הדם ולגרום להתייבשות. ורופאים רבים קוראים למזג האוויר החורפי אופטימלי לבריאות וליופי. מחקר רחב היקף שנערך על ידי קבוצת מדענים ממדינות שונות מוכיח שהכל בדיוק הפוך.

מומחים חקרו 74 מיליון מקרי מוות שהתרחשו מ-1985 עד 2012 ב-384 מקומות שונים ב-13 מדינות. האקלים בהם נע בין ממוזג לסובטרופי. המדענים אספו נתונים על טמפרטורה ממוצעת, לחות ורמות זיהום אוויר כדי להבין באיזה מזג אוויר אנשים יש סיכוי נמוך יותר למות.

מבין כל מקרי המוות שנחקרו, ממוצע של 7,71% נגרם ישירות מטמפרטורות חריגות באזור מסוים. במדינות מסוימות, כמו תאילנד, ברזיל ושוודיה, נתון זה היה נמוך יותר ועומד על 3%, ובסין, איטליה ויפן - עד 11%. מדענים הופתעו לגלות שמתוך המספר הכולל של מקרי מוות "מזג אוויר", 7,29%, היו קשורים לקור. רק 0,42% מהאנשים מתו בגלל החום.

הפתעה נוספת הייתה שהטמפרטורות הקיצוניות היו אחראיות רק ל-1% ממקרי המוות, והשאר התרחשו עם ירידה קלה או עלייה בקריאת מדחום. לטענת מחברי המחקר, שירותי בריאות מופעלים בדרך כלל רק בזמן החום, אך ברור שהם צריכים להיות קשובים יותר כאשר מתחילים מזג אוויר קר, גם אם קטן.

ראה מלא ארכיון של חדשות מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר