tdr-la llum
TRANSCRIPT
Pàgina 17
5. La llum
Pàgina 18
5.1. Introducció
Les plantes “malgrat que no totes” es situen al capdavall de totes les cadenes tròfiques
que trobem a la natura. Això vol dir que no són depredadores, sinó depredades. En
general no s’alimenten d’organismes vius. Per tant el seu aliment l’han d’obtenir d’altres
fonts.
Els nutrients que necessiten per viure els extreuen de la matèria inorgànica ,és a dir que
no forma part d’un organisme. Quan aquests compostos encara no
han sigut processats, circulen pels vasos llenyosos (equivalents
a les venes i artèries) a través d’un fluid anomenat saba
(amb una funció similar a la de la sang dels
animals) fins a les fulles. En arribar a aquestes,
reben l’energia lumínica del Sol i es produeix una
reacció química, de la que resulten principalment
glúcids i fitorreguladors (hormones vegetals), a part
d’altres nutrients. Llavors, la saba que conté tot això
s’anomena saba elaborada. Una molècula de
glucosa (sucre o glúcids), la substància més
important de totes les obtingudes, es forma amb una
reacció de desplaçament quan una molècula
d’aigua rep un àtom de carboni d’una molècula de CO2. Llavors l’oxigen diatòmic (O2)
queda sol i és expulsat com a residu.
Fórmula de la reacció de desplaçament amb que es forma la glucosa:
2 2 2 2
Aquest procés no es podria dur a terme si no fos per l’energia que probe el Sol, i és el
factor que impulsa la transformació.
Curiosament no resulta positiu per als vegetals trobar-se exposats permanentment a la
llum. No perquè aquesta sigui perjudicial, sinó perquè en detectar les plantes que sempre
és de dia, deixarien de banda les funcions que realitzen de nit. S’ha descobert fa poc que
alguns éssers vegetals (en concret les lleguminoses), a l’igual que els animals també
dormen. Cert és que el son de les plantes no és de les mateixes característiques que el
nostre, però si és tracta d’un procés realment semblant. Com és lògic si es trastorna el
Pàgina 19
seu metabolisme (en aquest cas a causa d’una alteració del seu entorn) l’efecte és nociu
en un grau que desconeixem i que no sabem molt bé com definir.
Recuperem una idea descrita anteriorment: les plantes, base de tota xarxa tròfica existent
a la natura. La matèria no orgànica conté nutrients no sintetitzats, els quals no són útils
per a la supervivència humana i animal. Les plantes són un dels principals components
de l’alimentació (i per tant de la supervivència) per als membres fora del seu regne. Els
herbívors se’n beneficien directament, mentre que els carnívors, en depredar aquests ho
fan indirectament, els omnívors prenen totes dues vies.
Malgrat tot els vegetals no poden aprofitar tot tipus de llum. Aquesta en el seu estat
natural es caracteritza per ser blanca. I el color blanc és sempre la unió entre tota la resta
de colors. Si la descomponguéssim obtindríem com a resultat totes les tonalitats de l’arc
de Sant Martí, que són bàsicament: el vermell, el taronja, el blau, l’indi, el verd, el groc i el
violeta. De fet l’arc de Sant Martí es produeix gràcies a aquest fet, quan la llum blanca del
Sol passa a través de gotes d’aigua i es divideix.
Les plantes només absorbeixen dos d’aquests
tons, que són el vermell i el blau. Per contra, el
verd és aquell que més rebutgen o, millor dit, que
més reflecteixen. Només cal fixar-se en la seva
pigmentació, que correspon a aquest color. I la
clorofil·la, la substància que reté dita energia, és
precisament la que tenyeix els vegetals de la
seva coloració.
Qualsevol planta necessita rebre llum natural (de la que seleccionarà posteriorment la
part que més li beneficiï) o bé rebre llum que sigui plenament vermella o blava (purament
o senzillament amb matisos d’aquests dos colors).
5.1.Temps d’exposició a la llum
5.1.1.Hipòtesi
Tenint en compte que la llum és imprescindible en el procés de nutrició vegetal,
modificarem la velocitat de creixement dels subjectes variant entre els tres grups la
quantitat diària que en reben.
Pàgina 20
Creiem que la que les plantes que estigui exposada a la llum només en les hores que
siguin naturals, en sortiran més beneficiades.
5.1.2. Experimentació
Hem sotmès 3 grups de subjectes vegetals a una quantitat variable d’hores en que han
estat il·luminats, ja sigui amb llum natural o amb llum artificial. En realitat durant les hores
diürnes aprofitàvem la llum natural, per així reduir els costos de l’experiment.
El primer grup, el grup 1, s’ha trobat en una situació de foscor permanent, a excepció de
determinats moments (molt breus) en que havíem d’analitzar els resultats setmanals de
les probes. Durant aquestes estones requeríem de llum per poder treballar correctament.
Per a fer possible aquesta condició en l’entorn, vam envoltar el test en que es trobaven
les plantes del grup 1 amb una capsa de cartró. La part de dalt estava tapada, malgrat
tenir una sèrie d’orificis per a permetre la circulació de l’aire i, per tant, del diòxid de
carboni i l’oxigen (dos gasos essencials en la nutrició de les plantes). Però en vista que
dits forats podrien afavorir l’entrada de feixos de llum, vam incorporar un mocador de
color negre, que tapés aquells estant uns 15 cm per sobre (a 15 cm perquè no impedís el
pas d’aire).
El grup 2 ha rebut llum durant el temps que resulta natural que ho faci, és a dir, només
durant les hores de sol. Per tant l’únic que hem hagut de fer ha estat col·locar el test
corresponent davant d’una finestra.
El grup 3, el qual havia de rebre llum permanentment i sense interrupció, ha acompanyat
el grup 2 durant el matí i gran part de la tarda (i a mesura que avançaven els mesos
també part del vespre) i ens ha fet recórrer a bombetes durant la nit. En concret, una sola
bombeta incandescents, les quals no emeten una claror més semblant a la del Sol que no
pas les làmpades de baix consum i no generen calor, la làmpada utilitzada tot i que en
una mesura molt petita emet uns mínims, és preferible intentar evitar qualsevol
diferenciació de la natura per petita que sigui i simular en el màxim nivell possible un
ambient real. El test d’aquest grup es trobava en un petit habitacle, arran d’un dels quatre
costats, sobre una taula (tot i que es podria utilitzar qualsevol plataforma elevada o
senzillament no utilitzar-ne cap). Dins d’aquest, al costat oposat del sostre, la bombeta.
La localització d’aquesta dins l’estança permetia una dispersió adient de luminescència,
per tant els subjectes no la rebien ni amb accés ni amb carència d’intensitat.
Pàgina 21
5.1.3. Observacions
1ra setmana:
Uns quants subjectes encara no han germinat. Els que sí ho han fet (que
representen la majoria) es desenvolupen correctament.
0
2
4
6
1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415
Cm
Nº subjecte
Grup 1
0
2
4
6
1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415
Cm
Nº subjecte
Grup 2
GRUP 1 GRUP 2 GRUP 3
Pàgina 22
2na setmana:
Encara no han germinat totes, malgrat la quantitat de temps transcorregut. Ho
haurien de fer durant la setmana.
La resta de subjectes creixen sense inconvenient.
No sembla que la situació del focus de llum afecti el creixement dels subjectes, ja
sigui del grup 2 o del grup 3. Com és normal la tija dels espècimens de blat de
moro creix totalment vertical i les fulles no s’orienten en cap direcció.
0
1
2
3
1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415
Cm
Nº subjecte
Grup 3
0
5
10
15
1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415
Cm
Nº subjecte
Grup 1
0
5
10
15
1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415
Cm
Nº subjecte
Grup 2
0
5
10
1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415
Cm
Nº subjecte
Grup 3
Pàgina 23
3ra setmana:
Totes han germinat menys tres.
El subjecte nº 10 del grup 3 és molt particular. La seva alçada actual és de 0,8 cm,
front a una mitjana de 4,85 cm. A més a més, presenta una característica encara
més curiosa: la tija està cargolada sobre sí mateixa. Respecte al progrés de la
resta de subjectes del grup (tenint en compte només els espècimens germinats)
es pot considerar, en major o menor grau, positiu.
Pel que fa al grup 1, el seu creixement és accelerat i la tija de tots i cadascun dels
subjectes és molt vertical. Les plantes d’aquest grup busquen la llum. Al no tenir-
la, consumeixen l’energia acumulada a la llavor. Quan aquesta s’esgoti els
subjectes no haurien de trigar a morir.
La clorofil·la també pateix: el color verd no és tan intens com a la resta de grups.
De moment no sabem que vol dir. Pot ser si es queden sense o gairebé sense,
encara que finalment trobessin una font de llum no tindrien proua clorofil·la per a
sintetitzar la llum i l’hidrogen i el diòxid de carboni (CO2).
0
5
10
15
20
1 3 5 7 9 11 13 15
Cm
Nº subjecte
Grup 1
0
5
10
15
1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415
Cm
Nº subjecte
Grup 2
0
5
10
1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415
Cm
Nº subjecte
Grup 3
Pàgina 24
5.1.4. Conclusions
L’experiment ha evolucionat i finalitzat tal i com indica la hipòtesi, però no per les raons
que teníem previstes.
Les plantes del grup 1 han crescut a una velocitat desorbitada gairebé des del
començament, ja que a falta de llum, havien de trobar algun focus d’il·luminació per a
poder realitzar la fotosíntesi, essencial per a la supervivència vegetal. De manera natural
totes les plantes busquen la llum en direcció vertical, tal com farien en el seu entorn
natural per trobar els rajos solars. Així ho han fet aquests subjectes. Això és exactament
el que varem preveure que succeiria, i de fet, ha estat l’únic grup que ha seguit les
nostres prediccions. L’única excepció és que no han acabat morint. Ara bé, això es per
que no l’experiment no es va poder continuar suficient temps per que s’esgotés l’energia
de les llavors. Sí que és cert que els darrers dies, ja es podia apreciar com començaven a
pansir-se.
Pel que fa al grup 2, no hi ha res remarcable a dir. Es trobava sotmès a les condicions
ambientals més naturals possibles. L’única rellevància és en fer la comparació amb els
subjectes del grup 3.
1ª setmana 2ª setmana 3ª setmana
1 grup 1,40 12,73 15,60
2 grup 1,01 4,80 5,60
3 grup 1,02 4,56 4,79
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
14,00
16,00
18,00
Temps d’exposició a la llum
Pàgina 25
Les plantes d’aquest grup, han crescut amb una mitjana bastant similar (tot i que inferior)
la del grup 2 (0,89 cm menys). Ja ho havíem deduït així. Volíem fer creure els
espècimens del grup 3 que constantment era de dia, és a dir que sempre van estar
exposades a una font de llum. Suposàvem que això trencaria amb un procés vital: el son.
Per tant, el seu desenvolupament quedaria afectat negativament. Malauradament amb
posterioritat ens hem assabentat que el son només afecta les plantes de la família de les
lleguminoses, dins la qual no s’inclou el blat de moro (de la família de les gramínies). Per
tant atribuïm el fet que hagi crescut menys a un altre hipòtesi: les plantes respiren
permanentment tant de dia com de nit. Absorbeixen oxigen i deixen anar diòxid de
carboni (CO2). Però durant el dia, aquest procés no es realitza amb tanta intensitat, ja que
l’organisme prioritza amb la fotosíntesi. Aquesta implica, entre altres coses, l’absorció de
CO2 i l’alliberació d’oxigen (just a l’inrevés de la respiració). En estar exposades sempre a
la llum, hem arribat a la conclusió, actuen com si sempre fos de dia i per tant, sempre
prebaleix aquest darrer intercanvi de gasos per sobre de l’altre que implica la respiració
pròpiament dita. Conseqüentment, la quantitat d’oxigen que adquireix és menor a la que
seria natural. Creiem que és això el que ha disminuït el ritme de creixement dels
subjectes del grup 3.
5.2. Longitud d’ona
5.2.1. Hipòtesi
Modificarem el creixement de les plantes fent que cada grup rebi llum amb una longitud
d’ona diferent. Es tracta dels colors blau, vermell i verd, perquè les plantes absorbeixen
més els dos primers que aquest darrer.
Creiem que aquelles que estiguin exposades a la llum de color blau o vermell es veuran
més beneficiades. En canvi, les exposades a llum natural i a llum verda no creixeran tant.
A més a més, aquestes últimes tindran un aspecte menys sa ja que al absorbir menys
llum la clorofil·la de les fulles es veurà afectada.
5.2.2. Experimentació
En aquest cas es tractava de quatre grups de subjectes. Els subjectes de cadascun d’ells
han rebut llum de diferents colors o longituds d’ona; unes amb més probabilitats de
beneficiar les plantes i altres amb menys (o fins i tot amb la possibilitat de no solucionar
necessitats bàsiques).
Pàgina 26
Per a fer això, a cada test (un de cada grup) se li ha envoltat la meitat de seu perímetre (a
una distància relativament considerable), la meitat que donava més directament al focus
principal de llum (el Sol), amb mitja garrafa de plàstic (originalment per a contenir aigua).
Aquestes s’han cobert a excepció d’una, amb plàstic semitransparent d’un color
determinat, el qual provoca que en passar la llum a través seu agafi el color d’aquest.
Vam sotmetre al grup 1 a llum verda, el grup 2 a llum blava, el grup 3 a llum vermella i per
últim, el grup 4 a llum natural. Per tant en aquest darrer cas, no es va cobrir la mitja
garrafa amb cap paper. Evidentment pot semblar que sent així, tampoc fos necessària la
garrafa en sí, ja que aquesta només serveix per a donar-li estructura. Però tot i que
podríem haver prescindit d’ella, vam decidir utilitzar-la, per si causava algun tipus de
retenció de la temperatura en l’àrea en que es trobava el test, com un lleu efecte
hivernacle a petita escala, o per si feia variar a arrel de la seva forma convexa, la
incidència de la llum. De fet a l’hora de fer l’experiment, ho vam considerar així amb
bastant convenciment.
GRUP 1 GRUP 2 GRUP 4GRUP 3
Pàgina 27
5.2.3. Observacions
1ra setmana:
Totes les llavors han germinat, però no hem pogut fer el seguiment de
l’experiment i cuidar de les plantes durant aquesta setmana (a causa d’un període
de vacances). En reprendre la proba activament, vam veure que havien adquirit
més alçada (5 cm, aprox., en comptes dels comuns 1,5 cm) i es trobaven menys
sanes del que és natural, perquè es trobaven en un lloc on la quantitat de llum era
relativament reduïda. Com es demostra en l’experiment anterior, la carència
d’aquest recurs estimula el creixement vegetal, i d’altra banda, resulta nociu per a
la salut de les plantes. Conseqüentment deixarem passar tres dies per a permetre
als subjectes que es recuperin.
2 na setmana :
Les plantes s’han refet i creixen amb normalitat, ja hem començat amb
l’experiment en la seva plenitud i notem que les que reben llum de color blau
creixen més que les que la reben de color verd o natural. Succeeix el mateix amb
0
2
4
6
8
1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415
Cm
Nº subjecte
Grup 1
0
2
4
6
8
1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415
Cm
Nº subjecte
Grup 2
0
2
4
6
8
1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415
Cm
Nº subjecte
Grup 3
0
5
10
1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415
Cm
Nº subjecte
Grup 4
Pàgina 28
les que la reben de color vermell. En aquest cas, però, no es pot apreciar tant la
diferència a simple vista. És més sensible amb les mesures preses.
3 ra setmana:
Hem tingut un greu inconvenient: han desaparegut uns quants subjectes a causa
de la depredació d’una llagosta. L’animal mesurava uns 7 cm de longitud i de color
marró. La majoria dels vegetals perduts a arrel d’aquest succés, són del grup de
les plantes amb llum verda. També n’hi ha alguns de cadascun de la resta de
grups.
Les plantes exposades a llum de color vermell i les exposades a llum blava han
estat els grups que han crescut més. En especial aquest últim.
En el grup exposat a llum verda, no s’aprecia cap trastorn en el color dels
subjectes, malgrat que segons creiem, no ha absorbit tanta llum com els grups
anteriors.
0
5
10
15
20
1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415
Cm
Nº subjecte
Grup 1
0
5
10
15
20
1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415
Cm
Nº subjecte
Grup 2
0
5
10
15
1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415
Cm
Nº subjecte
Grup 3
0
10
20
1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415
Cm
Nº subjecte
Grup 4
Pàgina 29
5.2.4. Conclusions
L’experiment ha transcorregut segons les prediccions de la hipòtesi, els subjectes que
rebien llum de color vermella i els que en rebien de color blava han crescut de mitjana
5,81 cm més que els subjectes del grup 4 que rebien llum natural.
No hem pogut comprovar si les plantes sotmeses a una llum de color verd creixen menys
ja que la llagosta no va deixar plantes suficients com perquè l’experiment sigui fiable i
creiem lògic que comences per les plantes de mida més petita ja que eren les que tenia
més a l’abats.
Respecte a la clorofil·la de les fulles de les plantes amb llum verda hem pogut comprovar
que no s’ha vist afectada, això por ser o ve perquè el color de la llum no i influeixi, o
perquè la mica de llum natural que es reflectís a la paret de del darrera de la planta i
aquesta puges absorbir-la, fet a causa del qual no es pugi apreciar cap canvi.
0
10
20
30
1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415
Cm
Nº subjecte
Grup 1
0
10
20
30
1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415
Cm
Nº subjecte
Grup 2
0
10
20
30
1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415
Cm
Nº subjecte
Grup 3
0
10
20
1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415
Cm
Nº subjecte
Grup 4
Pàgina 30
Es pot veure una diferencia de 0,81 cm entre les plantes amb llum vermella i les que
tenen llum blava, aquesta insignificant diferencia es deguda a que no totes les plantes
creixen igual de ràpid i això ocasiona petites diferencies que apareixen i desapareixen de
forma irregular.