众所周知，海洋中的浮游植物在海洋生态系统和气候调节中发挥着关键作用。与陆生植物一样，它们通过光合作用储存大气中的二氧化碳，并产生地球上一半的氧气。然而，人们对控制它们分布的机制仍然知之甚少。
法国国家科学研究中心(CNRS)和索邦大学（Sorbonne University）的科学家通过研究浮游植物硅藻的光感知过程，发现这些微藻使用编入其基因组的光变化传感器：植物光敏色素。这些光感受器使它们能够探测水体中光谱的变化，从而提供它们在水体中垂直位置的信息。这一功能在水体混合严重的湍流水生环境（如高纬度、温带和极地地区）中尤为重要，有助于调整它们的生物活动，特别是光合作用。通过分析Tara Oceans海洋采样活动的环境基因组数据，研究小组观察到，只有北回归线和南回归线以外区域的硅藻才具有植物光敏色素。这些区域具有明显的季节性特征，包括昼夜长短的巨大差异，这表明植物光敏色素能使富有它的硅藻测量四季时间的流逝。
这项研究发表在2024年12月18日的《自然》杂志上，为浮游植物探测光并对光做出反应，从而在环境中找到方向的机制提供了新的启示。它还强调了在实验室和自然环境中采用综合方法对于了解海洋生态系统的复杂动态和生物适应环境变化的能力的重要性。
这就是全部了吗？当然不是，最新的DIVING-PAM-II还搭载了水下微型光谱仪MINI-SPEC，可以记录下潜位置的光谱(400-800nm)数据。微型光谱仪的加入极大地提高了DIVING-PAM-II的应用价值，它可以测量水下不同深度的光谱特性，可以测量水生植被冠层上下的光谱特性，可以测量不同生物组织的反射光谱特性，可以测量不同色素(叶绿素或其他光合色素)组分含量样品的发射光谱。另外，DIVING-PAM-II还可以增加水体溶氧传感器DIVING-PAM-II/O2，来测量下潜位置的溶氧。
DIVING-PAM-II大容量电池可提供超过2000次Yield测量。大容量存储，可存储27,000组饱和脉冲分析数据。水下光谱数据和溶氧可以随珊瑚和海草的光合作用活性参数同步记录，非常适合与研究海洋环境动态变化与海洋生物活性之间的关系。
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原文：Duchêne, C., Bouly, JP., Pierella Karlusich, J.J. et al. Diatom phytochromes integrate the underwater light spectrum to sense depth[J]. Nature (2024). http://doi.org/10.1038/s41586-024-08301-3