Введение
Диапазон света в дальнем красном конце видимого спектра — это диапазон света в крайней красной области видимого спектра, непосредственно перед инфракрасным излучением. Обычно его рассматривают как область с длиной волны от 700 до 750 нм, он едва различим для человеческого глаза. Растения в значительной степени отражают или пропускают его из-за спектра поглощения хлорофилла, и он воспринимается растительным фоторецептором фитохромом. Однако некоторые организмы могут использовать его в качестве источника энергии для фотосинтеза. Дальний красный свет также используется для зрения некоторыми организмами, такими как некоторые виды глубоководных рыб и креветки-богомолы.
Far red light is a range of light at the extreme red end of the visible spectrum, just before infrared light. Usually regarded as the region between 700 and 750 nm wavelength, it is dimly visible to human eyes. It is largely reflected or transmitted by plants because of the absorbance spectrum of chlorophyll, and it is perceived by the plant photoreceptor phytochrome. However, some organisms can use it as a source of energy in photosynthesis. Far red light also is used for vision by certain organisms such as some species of deep sea fishes and mantis shrimp.
В садоводстве
Растения воспринимают свет через внутренние фоторецепторы, поглощающие сигналы определенной длины волны (фотоморфогенез) или передающие энергию в растительный процесс (фотосинтез). В растениях фоторецепторы криптохром и фототропин поглощают излучение в синем спектре (B: λ = 400–500 нм) и регулируют внутреннюю сигнализацию, такую как ингибирование гипокотилей, время цветения и фототропизм. Дополнительные рецепторы, называемые фитохромами, поглощают излучение в красном (R: λ = 660–730 нм) и дальнекрасном (FR: λ > 730 нм) спектрах и влияют на многие аспекты развития растений, такие как прорастание, этиоляция сеянцев, переход к цветению, избегание затенения и тропизмы. Фитохром обладает способностью изменять свою конформацию в зависимости от количества или качества воспринимаемого им света и делает это посредством фотоконверсии из фитохрома красного (Pr) в фитохром дальнекрасный (Pfr). Pr – это неактивная форма фитохрома, готовая воспринимать красный свет. В среде с высоким соотношением R:FR, Pr изменяет конформацию в активную форму фитохрома Pfr. После активации Pfr перемещается в клеточное ядро, связывается с фитохром-интерактивными факторами (PIF) и направляет PIF к протеасоме для деградации. Под воздействием низкой R:FR среды Pfr поглощает FR и изменяет конформацию обратно в неактивную Pr. Неактивная конформация остается в цитозоле, позволяя PIF нацеливаться на их связывающее место в геноме и индуцировать экспрессию (т.е. избегание затенения через удлинение клеток). Облучение FR может приводить к ослаблению иммунитета растений и повышению восприимчивости к патогенам. FR долгое время считался минимальным вкладом в фотосинтез. В начале 1970-х годов доктор физических наук и профессор почвоведения доктор Кит Дж. Маккри выступал за стандартное определение фотосинтетически активного излучения (PAR: λ = 400–700 нм), которое не включало FR. В последнее время ученые предоставили доказательства того, что более широкий спектр, называемый фотобиологически активным излучением (PBAR: λ = 280–800 нм), является более подходящей терминологией. Этот диапазон длин волн включает не только FR, но и UV A и UV B. Эффект Эмерсона установил, что скорость фотосинтеза у красных и зеленых водорослей выше при воздействии R и FR, чем сумма этих двух излучений по отдельности. Это исследование заложило основу для выяснения двойных фотосистем у растений. Фотосистема I (PSI) и фотосистема II (PSII) работают синергически; посредством фотохимических процессов PSII транспортирует электроны в PSI. Любой дисбаланс между R и FR приводит к неравномерному возбуждению PSI и PSII, тем самым снижая эффективность фотохимии.