Dlaczego rośliny są zielone?
Czy zastanawiałeś się kiedyś, dlaczego rośliny są zielone? Odpowiedź leży w procesie sprzed milionów lat, który trwa do dziś i pozwala roślinom...
Czy zastanawiałeś się kiedyś, dlaczego rośliny są zielone? Odpowiedź leży w procesie sprzed milionów lat, który trwa do dziś i pozwala roślinom przetrwać i rozwijać się.
Bez
wątpienia słyszałeś o fotosyntezie i chlorofilu, tym drugim, nawet jeśli jest to tylko prosty składnik pasty do zębów i gumy do żucia J. Chlorofile to maleńkie pigmenty fotosyntetyczne (zdolne do pochłaniania światła i przygotowywania go do fotosyntezy), znajdujące się w chloroplastach, skąd pochłaniają światło. Chloroplasty to owalne organelle zawierające chlorofil, dzięki któremu może zachodzić fotosynteza.
Fotosynteza Fotosynteza
to proces chemiczny, który przekształca materię nieorganiczną w materię organiczną przy użyciu energii światła słonecznego. Proces ten odbywa się w następujący sposób: rośliny wychwytują wodę przez korzenie i transportują ją do liści przez łodygę. Z drugiej strony pochłaniają dwutlenek węgla przez pory w liściach, zwane aparatami szparkowymi. Powoduje to reakcję chemiczną, która dzięki energii światła słonecznego przekształca wodę i dwutlenek węgla w glukozę i tlen, umożliwiając roślinom wzrost i zdobywanie pożywienia.
Tak więc, kiedy nadchodzi jesień i rośliny wyglądają inaczej, czy to dlatego, że straciły chlorofil? Te maleńkie cząsteczki są po prostu ukryte pod innymi pigmentami, dlatego w niektórych porach roku z mniejszą liczbą godzin światła słonecznego krajobraz jest zabarwiony czerwonawymi i żółtawymi odcieniami.
Wiemy już, że chlorofil nadaje roślinom zielony kolor. Teraz logiczne pytanie brzmiałoby: dlaczego chlorofil ma taki kolor?
Chlorofil
Można powiedzieć, że chlorofil jest naturalnym barwnikiem, który sprawia, że rośliny są zielone. Jest obecny w wielu elementach organizmów roślinnych i chociaż nadaje im zielony odcień, tak naprawdę nie jest to ich głównym celem.
Poszukajmy porównania, aby lepiej to zrozumieć: na przykład niedźwiedzie polarne. Zwierzęta te mają skórę pokrytą wspaniałą warstwą białej sierści. Nie wynika to z kwestii estetyki ani chęci pokazania swojego fajnego futra w Arktyce. Dzięki temu kolorowi są w stanie zakamuflować się na śniegu i polować na zdobycz. Dlatego jego kolor nie jest celem samym w sobie, ale środkiem do celu, którym w tym przypadku jest zdobycie pożywienia. W przypadku roślin jest podobnie: celem chlorofilu nie jest zabarwienie ich na zielono, aby ładnie wyglądały, ale lepsze wychwytywanie światła przez ten kolor, aby mogły fotosyntetyzować, a tym samym zdobywać pożywienie.
Dlaczego chlorofil jest zielony i jak ten kolor pomaga w fotosyntezie roślin
W tym przypadku jest to kwestia energii. Światło składa się z maleńkich cząstek energii zwanych fotonami. Energia fotonu zależy od częstotliwości światła: im wyższa częstotliwość, tym wyższa energia. Częstotliwość światła niebieskiego jest wyższa niż światła czerwonego, więc niebieskie fotony będą miały więcej energii niż czerwone fotony.
Światło słoneczne jest bardzo obfite w fotony światła czerwonego i w znacznie mniejszym stopniu w fotony światła niebieskiego. Chlorofil stara się uchwycić zarówno te części widma, które są najliczniejsze, jak i te o najwyższej energii, dlatego używają pośredniego widma światła: zielonego. W ten sposób celem jest optymalizacja wychwytywania światła słonecznego.
Dlaczego zielone rośliny wodne podbiły ziemię?
Na koniec musimy tylko wiedzieć, w jaki sposób świat roślin zdołał zapanować na powierzchni ziemi. Prosty. Jak pokazał Darwin: Ewolucja i adaptacja! Życie roślinne wywodzi się z morza, skąd na przestrzeni wieków wyłaniały się i podbijały powierzchnię ziemi w powolnym i długim procesie adaptacji.
Pod powierzchnią morza znajdowało się mnóstwo organizmów fotosyntetyzujących, których pigmentacja różniła się od pigmentacji innych gatunków, ponieważ lepiej wychwytywały zakresy światła, które przenikały przez wodę. Na różnicę w odcieniach miały wpływ niektóre czynniki, takie jak stopień filtracji światła z atmosfery lub wody lub różne głębokości, na które dociera. Ich większa lub mniejsza częstość występowania u gatunków podwodnych powodowała różnice kolorystyczne między nimi.
Ale dlaczego to zielone algi, a nie żółte, czerwone czy niebieskie, podbiły powierzchnię? Otóż po prostu dlatego, że te zielone były najlepiej przystosowane do odbierania i przechwytywania światła, które na nie oddziaływało.
W ten sposób, po osiedleniu się na suchym lądzie, organizmy fotosyntetyzujące, które posiadały zieloną pigmentację, były doskonale przygotowane do uzyskania jak największej ilości energii. W ten sposób były w stanie się rozwijać, rozszerzać i przeważać nad pozostałymi formami pigmentacji, które nie były w stanie przystosować się do życia poza morzem, będąc zmuszonymi do pozostawania pod wodą.
W skrócie: wiemy już, że rośliny wokół nas mają ten charakterystyczny zielony kolor, ponieważ pozwala im lepiej pochłaniać światło w celu przeprowadzenia fotosyntezy.
Czy możesz sobie wyobrazić, jaki byłby ich odcień skóry, gdyby miały inny system odżywiania lub gdyby światło słoneczne miało inną częstotliwość? Z pewnością miałyby różne kolory, a teraz zastanawialibyśmy się, dlaczego rośliny są różowe lub niebieskie zamiast zielonych!