Redfield 03 – Odkrycie powtarzalnych proporcji związków chemicznych C:N:P
Alfred Clarence Redfield i jego odkrycie…
Alfred Clarence Redfield i jego odkrycie – fenomen i zagrożenia podczas stosowania w naszych akwariach.
Redfield 03 – Odkrycie powtarzalnych proporcji związków chemicznych C:N:P
W swojej publikacji z 1934 roku Alfred Clarence Redfield po raz pierwszy wspomina o swoim niezwykłym odkryciu, że proporcje zawartości pewnych związków chemicznych w badanych drobnoustrojach zarówno roślinnych jak i zwierzęcych jest identyczna w odniesieniu do proporcji zawartości tychże związków w wodzie, w której te organizmy żyły. Jeszcze wtedy nie do końca zdaje sobie sprawę z mechanizmu istnienia tych proporcji, ale już wtedy przewiduje, jak sam napisał: „odkryty związek między stężeniem różnych pochodnych organicznych w wodzie morskiej i składu chemicznego planktonu, będzie stanowić cenne narzędzie w analizie wielu oceanograficznych problemów.”
Ostateczne proporcje, które Redfield zdołał ustalić to elementarny stosunek molowy (czyli ilość moli węgla, azotu i fosforu) C: N: P , który w większości odmian fitoplanktonu wynosi 106: 16: 1. Redfield twierdził, że to nie może być przypadek, że w większości wód oceanów panuje taki sam stosunek tych pierwiastków.
Zauważa też, że ograniczenia w ilości któregokolwiek z tych pierwiastków w wodzie nie powoduje zachwiania (zmiany) proporcji składu chemicznego w organizmach, ale powoduje zmianę gęstości występowania żywej biomasy do wyczerpania limitującego pierwiastka w wodzie. Tym samym rozszerza zasadę Liebiga, którą opisuję w innym artykule.
Z czasem okazuje się że jest w błędzie, bo przy długotrwałym limicie jednego z elementów chemicznych, proporcja w organizmach żyjących w takich warunkach w końcu zaczyna ulegać zmianie (trzeba zaznaczyć, że chodzi tu o organizmy i mikroorganizmy zwierzęce, bo w glonach i roślinach wyższych stosunek najczęściej jest nadal dość stabilny.)
Naukowiec zastanawia się też nad wpływem proporcji innych pierwiastków i związków chemicznych np.: tlen, żelaz, wapń, mangan, potas, siarka, cynk, miedź itd. Itd. na skład chemiczny drobnoustrojów żyjących w innych warunkach.
Redfield za życia nie zdążył przebadać tych zależności. Nie zdołał też ustalić odpowiedzi na nurtujące go pytanie: dlaczego te proporcje są właśnie takie, a nie inne? Na bazie odkrycia Redfielda kolejną zależność odkrył później Mark A. Brzezinski którą opublikował w swojej pracy o okrzemkach, dla których C: Si: N: P = 106: 15: 16: 1 (Brzezinski, 1985)
Z czasem okazało się, że w przyrodzie stosunek Redfielda nie jest stały i może się znacznie różnić w zależności od ewolucyjnych zmian gatunkowych badanych drobnoustrojów oraz długotrwałych zmian środowiska.
Pomimo doniesień, że skład pierwiastkowy organizmów fitoplanktonu morskiego w różnych regionach oceanicznych nie są zgodne z kanoniczną proporcją Redfielda, to podstawowa koncepcja tego wskaźnika nadal pozostaje ważna i przydatna w wielu obszarach badań naukowych..
Ale czy w akwarium też?
cdn…(ciąg dalszy nastąpi) – Odcinek 04
Ostateczne proporcje, które Redfield zdołał ustalić to elementarny stosunek molowy (czyli ilość moli węgla, azotu i fosforu) C: N: P , który w większości odmian fitoplanktonu wynosi 106: 16: 1. Redfield twierdził, że to nie może być przypadek, że w większości wód oceanów panuje taki sam stosunek tych pierwiastków.
Zauważa też, że ograniczenia w ilości któregokolwiek z tych pierwiastków w wodzie nie powoduje zachwiania (zmiany) proporcji składu chemicznego w organizmach, ale powoduje zmianę gęstości występowania żywej biomasy do wyczerpania limitującego pierwiastka w wodzie. Tym samym rozszerza zasadę Liebiga, którą opisuję w innym artykule.
Z czasem okazuje się że jest w błędzie, bo przy długotrwałym limicie jednego z elementów chemicznych, proporcja w organizmach żyjących w takich warunkach w końcu zaczyna ulegać zmianie (trzeba zaznaczyć, że chodzi tu o organizmy i mikroorganizmy zwierzęce, bo w glonach i roślinach wyższych stosunek najczęściej jest nadal dość stabilny.)
Naukowiec zastanawia się też nad wpływem proporcji innych pierwiastków i związków chemicznych np.: tlen, żelaz, wapń, mangan, potas, siarka, cynk, miedź itd. Itd. na skład chemiczny drobnoustrojów żyjących w innych warunkach.
Redfield za życia nie zdążył przebadać tych zależności. Nie zdołał też ustalić odpowiedzi na nurtujące go pytanie: dlaczego te proporcje są właśnie takie, a nie inne? Na bazie odkrycia Redfielda kolejną zależność odkrył później Mark A. Brzezinski którą opublikował w swojej pracy o okrzemkach, dla których C: Si: N: P = 106: 15: 16: 1 (Brzezinski, 1985)
Z czasem okazało się, że w przyrodzie stosunek Redfielda nie jest stały i może się znacznie różnić w zależności od ewolucyjnych zmian gatunkowych badanych drobnoustrojów oraz długotrwałych zmian środowiska.
Pomimo doniesień, że skład pierwiastkowy organizmów fitoplanktonu morskiego w różnych regionach oceanicznych nie są zgodne z kanoniczną proporcją Redfielda, to podstawowa koncepcja tego wskaźnika nadal pozostaje ważna i przydatna w wielu obszarach badań naukowych..
Ale czy w akwarium też?
cdn…(ciąg dalszy nastąpi) – Odcinek 04