Почему растения зеленые? — Дикий Дикий Мир
Если посмотреть на нашу планету из космоса, вся ее поверхность будет окрашена в 2 основных цвета: синий и зеленый. Синий — это моря и океаны, т.е. вода. Зеленый — это леса, луга и поля на которых растут различнейшие растения и все они окрашены в зеленый цвет. Почему происходит так, почему большинство растений имеют именно зеленый цвет?
Ответ кроется в крохотных пигментах, которые в очень большом количестве содержатся во всех растениях. Этим пигментом является — хлорофилл — вещество, поглощающее солнечный свет и вырабатывающее органические питательные вещества для растений.
Фотосинтез
Роль хлорофилла трудно переоценить, так как именно он является основой в процессе фотосинтеза — наверное, важнейшего процесса на нашей планете. Во время фотосинтеза молекулы хлорофилла совершают настоящее чудо — преобразование неорганических веществ в органические. Под воздействием солнечного света в пигментах происходит сложная химическая реакция, в результате которой вода и неорганические вещества, получаемые из корней растения преобразуются в органические питательные вещества (сахар, крахмал, белки, жиры, углеводы). Но самым важным моментом в фотосинтезе является поглощение углекислого газа и
Сам хлорофилл зеленого цвета, но растения выглядят зелеными не потому. Дело в том, что во время фотосинтеза пигменты хлорофилла поглощают свет только синего и красного спектров, в то время как зеленый отражается, вот поэтому мы и видим растения зелеными.
Долгое время ученые не могли понять почему растения не поглощают зеленый свет, ведь именно он находится в пике энергетического спектра солнечного света. Оказалось, что эффективность фотосинтеза зависит не столько от общего количества света, сколько от энергии отдельных его спектров и количества фотонов (мельчайшая частичка света) содержащихся в них. Так наибольшим количеством фотонов обладает свет красного спектра, а фотоны синего спектра — самые богатые полезной энергией. Фотоны же зеленого спектра не выделяются ни количеством, ни качеством поэтому природа и решила не использовать их, чтобы не тратить силы зря.
Почему не все растения окрашены в зеленый цвет?
Дело в том, что во всех растениях кроме хлорофилла содержится еще целый ряд различных пигментов, которые могут поглощать и отражать совсем другие цвета спектра нежели зеленый пигмент. Так к примеру, каротин поглощает отражает желто-красную часть спектра, из-за чего листья в которых содержаться меньше хлорофилла и больше каротина выглядят желтыми или красными.
wildwildworld.net.ua
Почему листья зелёные? Что такое хлорофилл? :: SYL.ru
В мире известно около 350 тысяч видов растений. Большинство из них имеют листья зелёного цвета. На такой окрас, безусловно, приятно смотреть каждому, но нужен он отнюдь не для красоты. Почему листья зелёные? Какое значение имеет цвет растений? Что такое хлорофилл? На все эти вопросы мы ответим далее.
Мир растений
Наравне с животными и грибами растения представляют собой отдельное царство живой природы. К ним относятся мхи, хвощи, папоротники, кустарники, травы, деревья, плауны и даже водоросли. Далеко не все их виды известны науке. Сегодня открыто около 350 тысяч видов растений (о чём мы говорили выше), но это лишь приблизительная цифра.
Растения являются неотъемлемой частью пищевых цепочек и практических всех биотопов. Они населяют все континенты планеты, поверхностные и глубинные воды океанов и рек. Растения приспособились к жизни в пустынях, пресных и очень солёных водоёмах, а также на вечно холодных землях Антарктиды.
Цветки растений обладают самой разнообразной расцветкой. Но почему листья зелёные практически у всех видов? Все это не случайно. Цветки и плоды участвуют в размножении. Их яркие оттенки привлекают животных, которые помогают опылению и распространению растений. У листьев же совсем другая функция. Они участвуют в дыхании растения и получении им питательных веществ. Чаще они даже отпугивают животных своими маслами и ядами, нежели привлекают.
Почему листья зелёные?
Листья — это надземные органы растений, отвечающие за газообмен, движение воды и её выведение. Они накапливают влагу и питательные вещества, необходимые для нормального развития растения.
Так почему листья зеленого цвета? Главной причиной этому является хлорофилл. Это пигмент, который используется растениями для фотосинтеза. Он содержится в специальных пластидах – хлоропластах, расположенных в клетках основной ткани растения.
Что такое хлорофилл, стало известно ещё в XIX веке. Французские химики открыли его в 1817 году. Он содержится в высших и низших растениях, водорослях, цианобактериях, бактериях и простейших организмах.
Клетки, содержащие его, находятся близко к поверхности листа, чтобы получить как можно больше солнечного света. Пигмент поглощает определённые лучи спектра, превращая их энергию в необходимые для растения вещества. Наиболее эффективными и нужными являются красные и синие лучи. Именно в них содержится наибольшее количество фотонов. Зелёный спектр, наоборот, наименее полезен. Поэтому он отражается от поверхности листьев и воспринимается нашим глазом как их окрас.
Процесс фотосинтеза
Фотосинтез – уникальный процесс, который приносит пользу не только растениям, но и другим организмам на планете. В ходе него неорганические вещества превращаются в органические. Животные и грибы не могут сами производить органические вещества, поэтому растения для них просто незаменимы.
Для протекания фотосинтеза необходимо всего четыре компонента: хлорофилл, свет, вода и углекислый газ. Поступая в клетки листьев, все они вступают в реакцию, превращаясь в необходимую растению энергию. В природе существует и безхлорофилльный фотосинтез, но количество полученной энергии при таком процессе очень небольшое. Для более эффективных реакций необходим хлорофилл.
Побочным продуктом фотосинтеза является кислород, а вот вредный в больших количествах углекислый газ поглощается и перерабатывается. Благодаря этому растения очищают воздух, делая его более приспособленным для наших легких.
Незелёные листья
Итак, мы узнали, что хлорофилл является жизненно необходимым веществом для растений. Но если он так важен, почему листья зелёные не у всех видов? Иногда это объясняется болезнью растения, из-за которой оно теряет свой зелёный пигмент и не может осуществлять фотосинтез.
Но существуют виды, у которых листья изначально красные, синие, бурые и т. д. Дело в том, что кроме хлорофилла, в них содержится много других пигментов. Например, за красный цвет отвечает антоциан, за жёлтый – ксантофилл, за оранжевый или темно-красный – каротиноид.
Набор пигментов и их количество зависят от места распространения конкретного вида, его жизненного цикла, степени освещения. Пигменты влияют на метаболизм растения, периоды его развития, обеспечивают защиту от микробов и вредных веществ. Во многих листьях содержится 0,07-0,02 % таких субстанций, они участвуют в фотосинтезе вместе с хлорофиллом.
Видоизменённые листья
Вид растения легко определить по форме его листьев. Они могут быть совсем ровными или изрезанными по краям, плоскими или немного выпуклыми. Все это является одним из основных видовых признаков.
Но не все листья выглядят как тонкие пластинки, прикреплённые тонким стебельком к ветке. Порой они замаскированы под усики, иголки, колючки, черешки, мешочки и другие образования. Необычный внешний вид связан с адаптацией к условиям окружающей среды. Например, усики взяли на себя опорную функцию. Они помогают растению цепляться за различные поверхности или же своих соседей, чтобы подняться выше и дотянуться до солнечного света.
В пустынях света и так много. Поэтому местная растительность преобразовала листья в колючки. В таких случаях они не обязательно имеют зелёный цвет, ведь фотосинтез только ускорит испарение влаги. Обычно они коричневые, красные или жёлтые, а все их основные функции перешли к стеблю, который как раз зелёный. Этот способ выживания в суровых условиях прекрасно виден на мексиканских кактусах.
У многих суккулентов листья толстые и мясистые, имеют вид жёлоба, по которому влага стекается прямо к стеблю. Они тоже распространены в местах, где очень жарко и сухо. Чтобы уменьшить риск получения ожога и количество испаряемой влаги, их листья стали бледными, практически белыми, пятнистыми или красноватыми.
www.syl.ru
Тайна хлорофилла или почему все зеленое полезно для здоровья
Когда речь заходит о здоровом питании, детоксикации или кислотно-щелочном балансе организма, всё вокруг приобретает насыщенный зелёный оттенок. В прямом смысле. Свежая зелень (особенно листья), зелёные коктейли, зелёные фрукты и овощи — всё это как ничто другое богато витаминами, аминокислотами, микроэлементами, способствует омоложению организма на клеточном уровне, останавливает воспалительные процессы, выводит токсины, выравнивает pH- баланс, способствует похудению, оказывает антиоксидантное действие со всеми его известными преимуществами.
Почему же всё зелёное так полезно и так необходимо? Всё просто: потому что оно зелёное… Да-да, кто помнит магический процесс фотосинтеза из школьной программы? Я вот не помню практически ничего, кроме слова «хлорофилл» и того факта, что этот зелёный пигмент, преобразуя энергию солнца, обеспечивает растениям питание.
Человек, конечно, довольно сильно отличается от куста смородины, но хлорофилл оказывает на наш с вами организм такое же магическое действие. Хлорофилл содержит: витамины E, D, B6, а витамина C в нём намного больше, чем в цитрусовых; а ещё калий в легкоусвояемой форме, бета-каротин, ниацин, железо, магний, аминокислоты, необходимые для синтеза белка. Хлорофилл ощелачивает организм, выводит токсины, пестициды, тяжёлые металлы, спасает организм от последствий употребления жареных продуктов. Именно хлорофилл способен бороться с плесенью, содержащейся в продуктах питания. По своему молекулярному строению хлорофилл поразительно схож с человеческим гемоглобином, что даёт ему ряд уникальных свойств: он доставляет в ткани кислород, обеспечивает приток здоровой крови, борется с анемией, имеет ярко выраженные заживляющие, противовоспалительные и противовирусные свойства, являясь, по сути, природным антибиотиком. При этом абсолютно неважно, о какого рода воспалении или вирусном заболевании идёт речь.
Исследования антиканцерогенных свойств хлорофилла продолжаются и по сей день: хлорофилл является антимутагеном, блокируя начальный этап превращения здоровых клеток в раковые. Именно поэтому антимутагенными свойствами обладают все растения, богатые хлорофиллом – брюссельская капуста, брокколи, шпинат, люцерна, спирулина, ростки пшеницы. А ещё хлорофилл называют «внутренним дезодорантом» за его уникальную способность бороться с запахом изо рта (так называемым «желудочным дыханием») и резким запахом пота. Касательно свежего дыхания, эффект мгновенный и, скажу я вам, потрясающий. Хлорофилл поддерживает здоровую кишечную флору, останавливает рост бактерий и грибков в кишечнике, улучшает перистальтику. Ко всему прочему хлорофилл успокаивает нервную систему, помогает при бессоннице и снижает нервную возбудимость.
И честно говоря, это далеко не все его свойства. Получается, что хлорофилл хорош с любой стороны: детокс и похудение, очищение и омоложение, лечение соматических, инфекционных и даже кожных заболеваний. Так что всё, что остаётся, чтобы быть здоровым, красивым и молодым — это включить в свой ежедневный рацион как можно больше зелени и зелёных овощей. Всего-то…
Я вообще искренне восхищаюсь людьми, которые съедают миску зелёного салата на обед. И ко мне это, к сожалению, не относится. Я даже яблоко зелёное съесть не могу. Ну честно. Конечно, баловать себя зелёными коктейлями, например, летом — это довольно легко и даже вкусно, стоит только добавить свежих ягод. Да вот только сезон дачный слишком короткий. Что же делать зимой?
Найти качественную зелень в январе — это практически квест. Если вы пополняете запасы хлорофилла, срывая свежие огурцы с грядки с мая по сентябрь, это вам, можно сказать, повезло. А вот для таких как я придумали жидкий хлорофилл! Давайте по-честному: даже летом при обилии всего полезного, мало кто из нас ест зелень в достаточных количествах. Стоит ли говорить, что далеко не все способны справиться с перевариванием большого количества салата и шпината. Именно поэтому жидкий хлорофилл — это отличный выход. Производят его из растения под названием люцерна, особенно богатого хлорофиллом и, как правило, он не содержит никаких дополнительных веществ, кроме самого хлорофилла.
Многолетние клинические исследования не выявили каких- либо побочных эффектов при приёме жидкого хлорофилла в указанных дозах. Но будьте готовы к некоторому окрашивающему эффекту при приёме внутрь! Ну а для тех, кто всё же предпочитает миску салата на завтрак, обед и ужин вместо странной зелёной жидкости, маленькая подсказка: используйте керамические ножи или просто измельчайте зелень руками. При взаимодействии с обычным ножом, зелень окисляется и теряет большую часть своих свойств. Да, и кстати, понятие «свежая зелень» подразумевает, что её срезали час назад, и она была ещё совсем юной, так что пока дачный сезон закрыт, нам с вами просто необходимы эти жидкие зелёные унции!
Анна Соболевская, сценарист @beautyandfoody
Фото: theranchmalibu/instagram.com
yogajournal.ru
Почему растения зеленые? Черный тоже подойдет
«Все дело в хлорофилле!» — скажете вы и будете абсолютно правы. Но этот с виду не сложный вопрос можно рассмотреть с немного более интересного ракурса.
Для начала немного школьной биологии. Хлорофилл — это пигмент, который находится в хлоропластах и ответственен за процесс фотосинтеза, он также придает растениям знакомую нам зеленую окраску.
Клетками с хлоропластом улавливается энергия световых квантов и используются растением для энергетических нужд и синтеза органических веществ (крахмал, глюкоза, целлюлоза…) из углекислого газа и воды.
Поглощение света происходит не всего видимого светового спектра. Преломленный свет состоит из широкого спектра цветов, от красного до фиолетового, при этом растения впитывают лишь красный, фиолетовый и частично синий спектр, зеленая же его часть отражается, благодаря чему мы и видим листья окрашенными в этот цвет. А если бы растения усваивали полную гамму света, то они, были бы черными.
Почему же тогда они зеленые? Даже человек сооружая солнечные батареи окрашивает их в черный, так как этот окрас позволяет наиболее эффективно улавливать солнечный свет. Почему же растения «не догадались» до этого в дикой природе. Логично предположить, что это открытие позволило бы им получить серьезное преимущество перед конкурентами за место под солнцем. Почему растения зеленые? Может стоит перекрасить их в черный?
С этой стороны вопрос выглядит уже не столь простым. На сегодняшний день не существует абсолютного ответа на этот вопрос, но есть некоторые соображения.
Причина несовершенства в том, что эволюция — это не процесс создания идеального механизма с чистого листа. Естественный отбор слеп и всегда «стремится» сделать вид наиболее устойчивым в текущей окружающей среде, поэтому эволюция никогда не пожертвует локальным оптимумом, чтобы достичь максимальной эффективность когда-то в необозримом будущем. Инженер может создавать проект с чистого листа, эволюция же вынуждена достраивать то, что уже есть.
А хлорофилл работает и перестроить саму основу не просто. Растения порой пользуются другими пигментами, которые компенсируют свое «несовершенство», например,
Ученые-биологи считают что открыть пигмент, который бы работал эффективнее хлорофилла с помощью естественного отбора было бы не просто.
Считается, что все без исключения высшие растения произошли от далекого предка, очень похожего на зеленые водоросли и хлорофилл был изобретен эволюционными механизмами лишь единожды. На тот момент это было революционным изобретением, — не идеальным, но даже спустя миллионы лет перестроиться растениям пока не удалось.
Может это принципиально невозможно? Вовсе нет. И ученым удалось доказать это на практике. Они вырастить первое растение с черными листьями с помощью современных методов селекции:
Интересно, правда. А как бы выглядела современная растительность, леса, поля и джунгли будучи полностью черными? Может мы еще это увидим.
elvensou1.ru
Почему растения зелёные? — Познавательный интернет-журнал
Растения имеют зелёный цвет благодаря хлорофиллу.
А что такое хлорофилл?
Хлорофилл (от греческого chloros — зеленый и phyllon — лист) – зеленый пигмент растений, с помощью которого они улавливают энергию солнечного света и осуществляют фотосинтез. В высших растениях и водорослях хлорофилл локализован в особых клеточных структурах — хлоропластaх и связан с белками и липидами этих структур. Хлоропласты высших растений и зеленых водорослей содержат два типа хлорофиллов, близких по структуре молекул, — хлорофиллы a и b.
Другие фотосинтезирующие водоросли и фотосинтезирующие бактерии имеют иной набор пигментов. Например, бурые и диатомовые водоросли, криптомонады и динофлагелляты содержат хлорофиллы a и c, красные водоросли — хлорофиллы а и d. Следует отметить, что реальность существования хлорофилла d в красных водорослях оспаривается некоторыми исследователями, которые полагают, что он является продуктом деградации хлорофилла а. В настоящее время достоверно установлено, что хлорофилл d — основной пигмент некоторых фотосинтезирующих прокариотов. Среди прокариотов цианобактерии (сине-зеленые водоросли) содержат только хлорофилл a, прохлорофитные бактерии — хлорофиллы a, b или c. Другие бактерии содержат аналоги хлорофилла — бактериохлорофиллы, которые локализованы в хлоросомах и хроматофорах. Известны бактериохлорофиллы а, b, c, d, e и g. Основу молекулы всех хлорофиллов составляет магниевый комплекс порфиринового макроцикла, к которому присоединен высокомолекулярный спирт, обладающий гидрофобными свойствами, который придает хлорофиллам способность встраиваться в липидный слой фотосинтетических мембран. Главная роль в улавливании и трансформации солнечной энергии в биосфере принадлежит хлорофиллу a.
Фотосинтез
Хлорофилл – это зелёное вещество растения. При его участии осуществляется процесс фотосинтеза. С его помощью вырабатываются важные питательные вещества: крахмал, сахар, белок – строительный материал любого живого организма, в том числе и человека, животных.
Фотосинтез – уникальный физико-химический процесс, осуществляемый на Земле всеми зелеными растениями и некоторыми бактериями и обеспечивающий преобразование электромагнитной энергии солнечных лучей в энергию химических связей различных органических соединений. Основа фотосинтеза — последовательная цепь окислительно-восстановительных реакций, в ходе которых осуществляется перенос электронов от донора — восстановителя (вода, водород) к акцептору — окислителю (СО2, ацетат) с образованием восстановленных соединений (углеводов) и выделением O2, если окисляется вода.
Фотосинтез играет ведущую роль в биосферных процессах, приводя в глобальных масштабах к образованию органического вещества из неорганического. Фотосинтезирующие организмы, используя солнечную энергию в реакциях фотосинтеза, осуществляют связь жизни на Земле со Вселенной и определяют в конечном итоге всю ее сложность и разнообразие. Гетеротрофные организмы — животные, грибы, большинство бактерий, а также бесхлорофилльные растения и водоросли — обязаны своим существованием автотрофным организмам — растениям-фотосинтетикам, создающим на Земле органическое вещество и восполняющим убыль кислорода в атмосфере. Человечество все более осознает очевидную истину, впервые научно обоснованную К.А. Тимирязевым и В.И. Вернадским: экологическое благополучие биосферы и существование самого человечества зависит от состояния растительного покрова нашей планеты.
Растения вырабатывают питательные вещества из углекислоты и воды. Углекислота берётся им из воздуха, а вода – из собственных клеток.
Без солнца растение не может развиваться. Оно поглощает солнечную энергию, но белый солнечный цвет преломляется в спектр, однако растение поглощает солнечный свет выборочно, по цветам. Это красная и фиолетовая часть спектра, которая перерабатывается хлорофиллами.
А вот каратиноиды (другие молекулы растения) поглощают сине-зелёный цвет и отдают свою энергию хлорофиллам, которым для фотосинтеза зелёный цвет не нужен – вот поэтому он отражается от листьев. Именно этот отражённый цвет мы и видим.
Когда растение для фотосинтеза поглощает углекислоту, оно, переработав её, выделяет в воздух кислород, который необходим людям и животным для их жизнедеятельности. Без кислорода мы не прожили бы и нескольких минут.
Зелёные растения пополняют воздух кислородом и очищают его от излишней кислоты.
А вот такими были бы растения без зелёных хлорофиллов. При увядании молекулы хлорофилла разрушаются, в растениях начинают преобладать другие цвета спектра.
bigproof.ru
Почему растения выбрали зелёный цвет?: my19edwin
Года в три-четыре каждый ребёнок задаёт простой вопрос: «почему трава зелёная?» В ответ можно услышать всё, что угодно – от «не приставай, мне некогда» до научно-популярной версии о фотосинтезе и зелёном хлорофилле. Но разве это ответ? Можете ли вы объяснить себе, почему трава всё-таки зелёная – а не розовая, оранжевая или цвета индиго? Конечно, вы скажете: потому что в хлоропластах растений содержится хлор – а в кристаллической форме он зелёный. Неплохо. Ну а дальше-то что? Почему в ходе эволюции выбор пал на него, а не на периодический элемент иного цвета? Вот вам и задачка… Но в истории развития жизни на Земле не было случайностей.
Доступным языком — о физике
Даже самые далёкие от точных наук люди знают, что жизнь на планете обязана своим существованием солнечным лучам. Глубоко в недрах нашей звезды происходят ядерные реакции синтеза гелия из водорода. В результате распада высвобождаются фотоны (кванты света). Они проявляют свойства волн и частиц одновременно: эти электромагнитные импульсы излучаются «порциями», однако не имеют ни массы, ни заряда. Их роль в нашей жизни куда важнее: они обеспечивают взаимодействие между электрическими зарядами элементарных частиц, составляющих атомы, затем молекулы и, наконец, клетки живого организма.
Фотоны могут жить только в движении со скоростью света в вакууме. Рождаясь в солнечном ядре, они сперва несут в себе колоссальный импульс. Но чтобы сквозь солнечную мантию пробиться к поверхности звезды, эти частицы тратят почти миллион лет! Поэтому не смотря на то, что с этого момента свет преодолевает расстояние до Земли всего за 8,3 минуты, мы наслаждаемся тёплыми лучами, котрые ждали встречи с нами ещё в середины Плейстоцена.
Так вот: в целом импульс фотонов капитально уменьшается ещё до прощания с родной звездой, а при прохождении земной атмосферы кванты света уже ожидают новые препятствия. В озоновом слое фотоны сталкиваются с молекулами, из-за чего изменяются импульс и длина волн – то есть, свет разделяется на спектр (дисперсия). Самые опасные для земных обитателей длины волн озоновый слой не пропускает — включая большую часть ультрафиолета. Поэтому мы различаем цвета радуги начиная от фиолетового и заканчивая красным. Иинфракрасную длину волны мы всё ещё ощущаем как тепло, а слабое микроволновое и другие излучения нас и вовсе не беспокоят.
Каждому из видимых цветов соответствует длина волны света, которую отражают материальные объекты (все остальные им поглощаются). Казалось бы, ничего загадочного: растения используют хлорофилл, который поглощает все цвета кроме зелёного. Но всё наоборот: сначала растения сознательно выбрали цвет, а потом подобрали к нему нужный «наполнитель». Здесь нам придётся обратиться к богатому опыту агрономов и ботаников. Многочисленные опыты и исследования раскрывают некоторые секреты растений, о которых почему-то не рассказывают в школе на уроках биологии.
Фотоны и растения
Вообще для фотосинтеза подходят волны любой длины, включая невидимые нашему глазу. Современные растения приспособились использовать излучение в диапазоне от 400 (фиолетовый) до 700 нм (красный). Причём для нормального функционирования растений (рост, цветение, плодоношение, запасание полезных веществ) необходимо присутствие в спектре всех этих цветов в определённых пропорциях. Это объясняется тем, что некоторые химические реакции могут начаться при облучении вещества светом низкой или средней частоты (тёплые цвета радуги), а другим для инициирования реакции требуется свет с частотой выше определённого порогового значения (холодные цвета).
Если зелёный свет может передать достаточно большие импульсы – какой же смысл растениям от него отказываться? Однако факт есть факт: 80-90% энергии растения вырабатывают за счёт поглощения синих и красных фотонов. Синие при этом более интенсивные, зато красных – подавляющее большинство. Остальные 10-20% приходятся на другие цвета, а сам зелёный в качестве «основного наряда» был выбран, очевидно, за свою высокую проникающую способность: в то время как синий и красный почти полностью поглощаются верхними ярусами листьев, зелёный способен проникать сквозь них и «вдыхать жизнь» в нижние ярусы, какими бы густыми они ни были. Это значит, что первые водоросли, которые только выбирались на сушу, уже планировали своё дальнейшее завоевание континентов и превращение в многоярусные леса – от мхов и трав до кустарников и деревьев.
Где же гарантия, что растения просто отражают или пропускают сквозь себя большую часть зелёного света? – Её и не будет, ведь и это не совсем правда. Это всё человеческое зрение, которое нельзя назвать самым надёжным (в сравнении с некоторыми животными), даёт нам «зелёную картинку». Этот цвет мы видим однородным из-за несовершенства своего зрительного анализатора. На самом же деле это наложение световых волн разной длины – преимущественно жёлтых и синих. А как же иначе? Часть цветных пигментов (каротин, антохлор, ксантофилл) специализируются на поглощении синих фотонов, отражая преломлённые лучи в красновато-жёлтом «формате». Другие пигменты (хлорофил и антоцианы) поглощают красноватые фотоны, отражая лучи приблизительно цвета морской волны. Накладываясь, они образуют изумрудный (по крайней мере, так его видят люди).
По мере сокращения светового дня и изменения угла освещённости (что влияет на преломление света ещё в слоях атмосферы), фотонов с большой частотой (и маленькой длиной волны) становится всё меньше. Некоторое время растения пытаются приспособиться к этому и переключают внимание исключительно на сбор «высококалорийных» порций света. Поглощая синие и зелёные фотоны, листья растений начинают отражать соответственно жёлтый или красный цвета. Когда синих фотонов становится критически мало, растения сбрасывают листву.
Какими могут быть растения с других планет?
Как вы догадываетесь, всё зависит от особенностей светового спектра, который формируется во время прохождения атмосферы или жидкой среды. Если кислорода и озонового слоя на планете нет, то от жгучего ультрафиолета растения может спасти только толща воды – они, очевидно, будут поглощать максимум инфракрасного излучения, а сами приобретут тёмно-красный цвет (на нашей планете так поступает пурпурная аноксигенная бактерия). Обитаемый спутник яркой звезды класса F должен получать очень много света, поэтому растения на нём отражали бы синий цвет — во избежание перегрева. А планета, освещаемая тусклой звездой класса М («красный карлик»), должна испытывать дефицит света – и, чтобы максимально использовать его, растения наверняка сделают выбор в пользу чёрной окраски. Да вы представьте только себе эти три фиолетовых глаза, полных надежды: «Мама-мама, а почему трава чёрная?»
Опубликовал здесь
my19edwin.livejournal.com
Почему растения зеленые — Libtime
- Главная
- Природа
- Почему растения зеленые
Зеленые растения.Зеленая окраска растений
Еще в недалеком прошлом даже некоторые ученые считали зеленую окраску растений случайным явлением. Один натуралист, современник Дарвина, утверждал, например, что зеленый цвет растения — такой же простой факт, как цвет минералов и, очевидно, никакого биологического значения не имеет.Зеленый цвет — важное физиологическое явление
Совершенно по-иному смотрел на это еще молодой тогда русский ученый Климент Аркадьевич Тимирязев. Он пришел к выводу, что зеленый цвет — самое важное физиологическое явление, и вопрос о причине зеленой окраски растений сделал одной из главных тем своих научных исследований.В зеленом цвете, в этом самом широко распространенном свойстве растения лежит ключ к пониманию, главной космической роли растения в природе.К. А. Тимирязев Тимирязев считал, что процесс жизни зеленого растения должен быть неизбежно подчинен общему закону природы — закону сохранения энергии, открытому М. В. Ломоносовым.
Фотосинтез
Блестящие по замыслу и точные по технике выполнения опыты Тимирязева по физиологии зеленого растения полностью подтвердили правильность его взглядов. Он доказал, что образование органического вещества из неорганического при участии света и хлорофилла есть действительно материальный процесс преобразования одного вида энергии (свет солнца) в другой вид (органическое вещество). Этот процесс получил название фотосинтеза, что значит создание светом. Тимирязев выяснил также сложную природу хлорофилла и доказал прямую зависимость между составными цветами солнечного спектра (красным, оранжевым, желтым, зеленым, голубым, синим и фиолетовым) и активностью их участия в образовании органического вещества.
Хлорофилл растительной клетки.
Он установил, что в фотосинтезе наиболее энергично участвует красная часть спектра, несущая наибольшее количество энергии солнечного луча. Значит, органические вещества — это по преимуществу преобразованная энергия красной части солнечного спектра — консервы Солнца, как образно назвал их Тимирязев. Зеленая же часть спектра, совершенно не участвующая в образовании органического вещества, полностью отражается хлорофиллом клетки и, попадая в человеческий глаз, дает ощущение зеленого цвета. Именно поэтому растения и имеют зеленую окраску.
В преобразующем действии фотосинтеза на всю нашу планету заключается великая космическая роль зеленых растений: ведь только органическое вещество, возникающее в зеленом растении, представляет действенную форму связи между Землей и Солнцем.
Академик В. Л. Комаров, исследовавший растительный мир Земли, писал об этой связи:Поскольку солнечный луч встречает на Земле воздух, воду и камень, он мимолетный гость земной поверхности. Его сохранить нельзя, и процесс лучеиспускания, охлаждения, заметный особенно в ночное время, быстро уносит его в мировое пространство. Лишь поскольку луч Солнца встречает на своем пути зеленое растение, постольку путь его на Земле становится продолжительным, с постоянным переходом из деятельного, динамического состояния в покоящееся, и обратно.Замечательное описание приключений солнечного луча, энергия которого, перейдя в органическое вещество, совершает поразительные изменения на нашей земле и осуществляет свою животворную космическую роль в сложных проявлениях жизни, дал К. А. Тимирязев.
Крахмал, превращаясь в растворенный сахар,— после долгих странствований по растению отложился, наконец, в зерне в виде крахмала или клейковины (белка). В этой или другой форме он вошел в состав хлеба, который послужил нам пищей. Он преобразился в наши мускулы, наши нервы. И вот теперь атомы углерода стремятся в нашем организме вновь соединиться с кислородом, который кровь разносит во все концы нашего тела. При этом луч Солнца, таившийся в нем в виде химического напряжения, вновь принимает форму явной силы. Этот луч Солнца согревает нас. Он приводит нас в движение. Быть может, в эту минуту он играет в нашем мозгу.
Роль зеленых растений в аккумуляции солнечной энергии
Меньше 1 процента энергии, поступающей от Солнца к растению, запасается им впрок. Лишь некоторые раlibtime.ru