Flora-Ökologie auf einem M-Zwergplaneten mit langsamer Rotation [geschlossen]

Ich baue eine Welt für ein künstlerisches Projekt und kämpfe ein wenig damit, wie sich die photosynthetischen Organismen wahrscheinlich von den Pflanzen der Erde unterscheiden würden . Ich suche keine wilde Ideengenerierung, sondern nur die plausiblen Unterschiede, die Sie aufgrund der sehr unterschiedlichen Umgebungsparameter erwarten (dh vorhersagen) könnten.

Wichtige Fakten:

  • M-Zwergplanet (3310K Stern)
  • Eine exzentrische Umlaufbahn in Kombination mit Gezeitenresonanz führt zu Zonen auf dem Planeten, die pro Umlaufbahn unterschiedlich viel Tageslicht erfahren. Es gibt eine "Langtag"-Zone in einer Hemisphäre und eine "Langnacht"-Zone in der Hemisphäre gegenüber der Langtag-Zone. Zum Beispiel erhält die lange Tageszone bis zu 14-16 Erdtage Tageslicht, aber nur 13-11 Erdtage Nacht.

Andere Grundlagen:

  • Die Schwerkraft entspricht zu 75 % der der Erde
  • Dichtere Atmosphäre
  • 2:1-Gezeitenresonanz (2 Umdrehungen pro 27-Tage-Umlaufbahn der Erde)
  • Lange Tage und lange Nächte aufgrund eines Tageszyklus von 27 Erdtagen (Sonnenaufgang bis Sonnenaufgang).
  • Der Planet ist insgesamt warm (Gefriertemperaturen sind selten). Daran muss man sich also nicht anpassen.
  • Keine "Jahreszeiten" (im irdischen Sinne), von denen man sprechen könnte. Der primäre Zyklus an einem Ort ist der Tag-Nacht-Zyklus, der vom jeweiligen Tag-Nacht-Verhältnis abhängt.

Das Wichtigste zuerst ... die Spektralausgabe des Sterns unterscheidet sich stark von der von Sol, daher wären die photosynthetischen Pigmente, die Organismen verwenden, anders. Nach einigem Lesen habe ich festgestellt, dass die Farbpalette der "Pflanzen" auf meiner Welt größtenteils dunkel und entsättigt lila, blau und blaugrün sein wird. In den Zonen längerer Nacht erscheinen die Pflanzen weitgehend schwarz. Die Photosynthese wird ihren Höhepunkt bei etwa 1.045 nm erreichen, weit in das nahe Infrarot hinein, obwohl auch niedrigere Wellenlängen des sichtbaren Lichts verwendet werden (orange, rot).

Photosynthesezyklen werden natürlich anders sein. Die Photosynthese wird nicht ganz so viel Energie produzieren wie in den sonnenreichsten Gegenden der Erde. Außerdem wird es während der langen Tage und Nächte eine längere Aktivitäts- und Ruhephase geben.

Aber abgesehen davon ... bin ich mir nicht sicher. Ich möchte nicht, dass die photosynthetischen Organismen denen der Erde zu ähnlich sind, aber ich weiß nicht genug über die Pflanzenökologie, um leicht Ideen darüber zu entwickeln, welche plausiblen Unterschiede sich wahrscheinlich entwickeln werden. Was denkt ihr? Was übersehe ich außer dem Unterschied in der Pigmentierung?

Fragen der reinen Ideengenerierung werden oft als zu weit gefasst oder hauptsächlich meinungsbasiert geschlossen – die Evolution ist ein schwer vorhersehbarer Prozess, der sogar hier auf der Erde Lösungen geschaffen hat, die wir uns nicht vorstellen würden, ohne sie zu sehen, und nicht Dinge geschaffen hat, von denen wir glaubten, dass wir sie sehen.
Ich glaube nicht, dass dies rein optionbasiert wäre. Anhand der angegebenen Unterschiede sollte es möglich sein, wahrscheinliche Eigenschaften zu formulieren, die weit von der Meinung entfernt sind. Beispielsweise hängt die plausible Farbe der Pflanzen von den verfügbaren Lichtwellenlängen ab, was keine Meinung ist. Spekulativ ja, Meinung nein. Die Evolution wird stark durch die Eigenschaften der Umwelt eingeschränkt. Es sind die plausiblen Anpassungen an diese einschränkenden Merkmale, nach denen ich frage. Ich hoffe, das hilft!
Was haben Dinge wie globale Durchschnittstemperaturen mit dem Verhalten von Pflanzen zu tun? Einzelne Pflanzen leben sehr lokal auf so engem Raum, dass solche Dinge keine Rolle spielen. Es gibt nicht die eine Art, wie Biologie funktioniert. Es gibt keinen vorherbestimmten Weg, den die Evolution nehmen muss. Und obendrein ist die Biologie unglaublich kompliziert. Sie können nicht einfach fragen: „Ich ändere zehn Parameter über den Planeten, was passiert mit einem bestimmten Aspekt der Biochemie?“. Sie müssen modellieren, wie sich das Leben auf einer fremden Welt entwickelt hat, wenn wir uns nicht einmal über die Erde sicher sind. Wie kann eine Aussage als falsch bewiesen werden?
es gibt erdplaneten, die in weitaus längeren tag- und nachtzyklen leben, arktische pflanzen müssen sich damit abfinden.
@ Raditz_35 Als falsch erwiesen? Ich bin mir nicht sicher, ob ich das verstehe, da meine Frage nach vorgeschlagenen wahrscheinlichen Anpassungen fragt. Es gibt nichts, was sich als falsch/richtig erweisen könnte. Was die globalen Temperaturen betrifft ... Ich habe sie nur erwähnt, damit niemand einen Vorschlag machen würde, der auf der Annahme von Gefriertemperaturen während der langen Nacht basiert. Ich würde sagen, der große planetenweite Unterschied (was die Flora betrifft) ist die unterschiedliche Wellenlängenabgabe des Sterns und der sehr unterschiedliche Tag / Nacht-Zyklus im Vergleich zur Erde.
Sie müssen die Pflanzenfarbe nicht mit der Sternenleistung rechtfertigen, die Pflanzenfarbe auf der Erde ist dem Zufall geschuldet, nicht der Sonnenleistung. Welche Algenfarbe auch immer zuerst in eine symbiotische Beziehung aufgenommen wird, bestimmt, welche Farbe Ihre Pflanzen haben, auf der Erde, die zufällig Blau-/Grünalgen waren. Pflanzen auf der Erde könnten genauso gut rosa oder blau sein. worldbuilding.stackexchange.com/questions/63259/…
@John In der Tat tun sie das! Allerdings ist der Hell-Dunkel-Zyklus in der Arktis ganz anders. Zum einen ist es mit eisigen Temperaturen und Permafrost verbunden, zum anderen ist es viel langsamer (365-Tage-Zyklus im Gegensatz zu 27 „Erdtag“-Zyklus). Ich bin mir also nicht sicher, ob es Lehren gibt, die ich aus diesem Beispiel ziehen kann. Aber vielleicht irre ich mich. Irgendwelche spezifischen Anpassungen, die Ihrer Meinung nach in diesem Szenario gleichermaßen gelten könnten?
@n_bandit Ich frage, weil wie lautet die Antwort nicht einfach "alles, was du willst?" Gibt es irgendwelche Kriterien, die ich vielleicht übersehen habe, was eine gute Antwort ausmacht? Ich sehe keinen offensichtlichen Zusammenhang zwischen Ihren Parametern und der Funktionsweise von Pflanzen, aber ich bin auch kein Experte. Ich frage mich nur
@ John Hmm ... Ich stimme teilweise zu. Es gibt ein großes Element evolutionärer Launenhaftigkeit in der Farbe von Erdpflanzen, aber es ist nicht ALLES zufällig. Zum Beispiel könnte es unwahrscheinlich sein, dass an das Baumkronenleben angepasste terrestrische Erdpflanzen beispielsweise blau oder rot geworden wären. Denn um blau zu sein, müsste die Pflanze blau reflektieren und um rot zu sein, rot reflektieren. Wenn die Pflanze eines dieser Dinge tun würde, würde sie entweder die energiereichsten, leicht verfügbaren Photonen (blau) oder die reichlichsten Photonen (rot) verpassen. Jede solche Pflanze könnte leicht übertroffen werden.
@John In Bezug auf wahrscheinliche Pflanzenfarben fand ich diese Referenz sehr hilfreich: ebscohost.com/uploads/imported/thisTopic-dbTopic-1033.pdf . Es stammt vom NASA Goddard Institute for Space Studies.
"Was fehlt mir" ist eine sehr weit gefasste Frage, die mehr Brainstorming als Antworten erfordert. Vielleicht möchten Sie sie ändern, um ein Szenario und eine Flora anzulegen (geben Sie mehr Details über Ihre Pflanzen an) und zu fragen, ob es plausibel ist, das kann sein beantwortet und sollte nicht geschlossen werden.
@Raditz_35. Hm. Vielleicht habe ich meine Frage nicht gut formuliert. Sicher. Es gibt bestimmte Kriterien. Grundsätzlich, wenn die Antwort vernünftigerweise in dieser Form formuliert werden könnte: "Pflanzen auf Ihrer Welt entwickeln sich wahrscheinlich _____ wegen _____", dann ist es wahrscheinlich eine gute Antwort. Zum Beispiel halte ich die von mir bereitgestellten Farbinformationen für eine gute Teilantwort, da es sich um eine WAHRSCHEINLICHE Anpassung handelt, die wir vorhersagen könnten. Andererseits ... vielleicht ist dies nicht das richtige Forum für diese Art von Frage?
@n_bandit Hier gibt es viele Fragen zur außerirdischen Photosynthese und die Antwort ist immer dieselbe (vereinfacht): Wir wissen es nicht, Pflanzen haben sich zufällig entwickelt. Ich denke immer noch, dass das gut passt, man muss nur damit leben, dass Leute es in Frage stellen. Probieren Sie vielleicht die Sandbox aus, sie kann Ihnen helfen, eine genauere Frage zu stellen worldbuilding.meta.stackexchange.com/questions/4835/… .
@ John Guter Vorschlag. Das Problem ist, dass ich nicht einmal weiß, wo ich anfangen soll, außer "Wie Erdpflanzen, aber andere Pigmente." Ich weiß nicht genug über Pflanzen, um auch nur zu erraten, was wahrscheinlich anders sein würde. Ich hoffe, jemand kann die breitesten Striche skizzieren. So ungefähr sagte ich: "Welt der hohen Schwerkraft, wie sind die Tiere?" Wir könnten uns ein halbes Dutzend wahrscheinlicher Anpassungen einfallen lassen: stabilere Gliedmaßen, mehr Gliedmaßen, weniger Flucht usw.
Pflanzen ignorieren bereits den überwiegenden Teil der verfügbaren Energie der Sonne (500-600nm), bitte schauen Sie sich die Antworten auf die verlinkte Frage an, Pflanzen nutzen nur die Enden des Spektrums, weil die reichliche Mitte bereits von den späteren Bakterien belegt wurde werden Pflanze entwickelt. worldbuilding.stackexchange.com/questions/63259/…
Es gibt keinen wirklichen Grund dafür, dass sie sich von Erdpflanzen unterscheiden, also müssen Sie einen Unterschied definieren, der bewertet werden soll, andernfalls bitten Sie uns nur, ein Brainstorming für Sie durchzuführen, was nicht empfohlen wird. Vielleicht möchten Sie zunächst fragen, ob Ihre Anlage plausibel ist, da die Variation der Temperatur vom Pol zur Äquatortemperatur auf die Krümmung des Planeten und die Lage der Kontinente zurückzuführen ist und daher nicht wesentlich geändert werden kann. Es gibt auch keine Möglichkeit, Tage und Nächte unterschiedlich lang zu bekommen und keine Jahreszeiten zu haben. beide werden durch eine geneigte Achse verursacht.
@John Unterschiedliche Längen auf dem Planeten haben aufgrund der Kombination von 2: 1-Rotations- / Umlaufbahnresonanz und Umlaufbahnexzentrizität unterschiedliche Tag / Nacht-Verhältnisse. Es gibt keine axiale Neigung. Auf einer Welt wie dieser Saison = Tageszeit. Länge der Saison = Tag/Nacht-Verhältnis auf diesem Längengrad. Es gibt keine separaten Jahreszeiten- und Tageszyklen. Sie sind ein und dasselbe in diesem Typus oder Planeten. Ich habe keine gute Referenz dafür, aber ich habe die Diagramme gezeichnet und die Berechnungen durchgeführt. Es ist genau.
@ John Hmm ... wenn Sie denken, dass es keinen Grund für einen Unterschied gibt, dann ist das eine gute Antwort! Das mag der Fall sein. Ich wollte wissen, was mir fehlt. Vielleicht übersehe ich nichts, und das Lichtspektrum ist es, wenn es um große Unterschiede geht.
Es tut mir leid, dass ich für das Schließen dieser Frage stimmen muss, aber anstatt den Kommentaren zuzuhören, die die Leute hier gemacht haben, und daran zu arbeiten, Ihre Frage zu verbessern, scheinen Sie mehr daran interessiert zu sein, mit den Kommentatoren zu streiten. Wir versuchen nicht, Sie zu verunglimpfen oder zu schließen, wir versuchen, Ihnen dabei zu helfen, bessere Fragen zu stellen, die zu diesem Forum passen.

Antworten (1)

Es gibt keinen wirklichen Grund, einen Unterschied zu haben, es gibt nichts auf Ihrem Planeten, was Erdpflanzen in einigen Umgebungen nicht schon ertragen müssen. Die Vegetationsfarbe ist auf eine Laune des evolutionären Zufalls zurückzuführen, sodass Sie Ihre Pflanzen in jeder gewünschten Farbe gestalten können, solange das Licht, das sie absorbieren, tatsächlich vorhanden ist. ohne dass Sie sich spezifische Anpassungen einfallen lassen, gibt es kaum eine Frage zu beantworten.

Es ist nicht meine Absicht, mich auf die Physik der Tag/Nacht-Länge zu konzentrieren, aber da Sie gefragt haben, habe ich mein Diagramm auf diese Seite hochgeladen (ich weiß nicht, wie lange es dort gehostet wird): i.imgur .com/7bmBbQe.png Der Planet hat eine axiale Neigung von nahezu Null und befindet sich in einer Umlaufbahn/Spin-Resonanz von 2:1. Der Unterschied zwischen Tag und Nacht gilt für einen bestimmten Punkt auf der Oberfläche des Planeten und wird durch die Umlaufgeschwindigkeit des Planeten verursacht, die sich gemäß den Newtonschen Bewegungsgesetzen entlang des Pfades seiner exzentrischen Umlaufbahn ändert. Der Planet bewegt sich also schneller, je näher er dem Stern kommt, behält aber immer die gleiche Rotationsgeschwindigkeit bei.
aber Tag und Nacht sind in diesem Diagramm immer noch gleich, es kann an einem bestimmten Ort auf dem Planeten lang sein, aber der Planet als Ganzes erlebt immer noch 50 % Tag und 50 % Nacht. Sie sollten dieses Diagramm wirklich hinzufügen, da der Begriff Hemisphäre nicht hilfreich ist, um zu verstehen, was passiert. Viele werden den gleichen Fehler machen wie ich, als zu glauben, dass Sie über Nord- und Südhemisphäre sprechen.
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