进化植物为什么选择绿色(进化空气最好的绿植)
随着近日来温度的升高,自然界中的各种植物都开始盛开,活力四射,一切都看起来都生机盎然。
当你想到“植物”时,第一反应是绿色,还有我们常说“绿色植物”,而不是“蓝色植物”或者是“红色植物”,在大自然里绝大多数的植物都是绿色的,那么就有个问题值得我们深思了,为什么自然界中的植物都是以绿色为主呢?
为什么我们能看到各种颜色?
其实在地球上的大部分物体是不会发光的,之所以我们能看到它们的颜色也只是因为反射了太阳光的缘故。
光谱是指复色光经过色散系统(如棱镜等)分光后,被色散开的单色光按波长或频率大小依次排列起来的图案。而根据光谱的分析原理又被发射光谱分析与吸收光谱分析,如果根据被测成分划分的话,又被称为原子光谱和分子光谱。
而根据太阳辐射经色散分光后按波长大小排列的图案被称为太阳光谱,其中又包括无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等几个波谱范围。
其中人眼的可见光指的是在电磁波谱中我们人眼能够感知看到的部分,在我们生活中经常能看到可见光就是是太阳和白炽灯,但是说可见光并没有特别精确的范围。
只能说在大多数人的眼睛中能够感知的电磁波的波长波长范围是在400~760nm之间,但是还是有极少数人能够在波长380~780nm之间感知到,因此我们可以笼统的说可见光的波长范围在770~390纳米之间。
为什么植物偏偏是绿色的?
学习生物的同学都应该知道,在绿色植物中一般都有叶绿体这个细胞器,而叶绿体中则含有有叶绿素以及少数的叶黄素、胡萝卜素,而叶绿素是所有色素中最重要的光合色素。
不同的色素会吸收不同波长的光,而叶绿素吸收光谱的最强吸收区有两个:一个在波长为640~660 nm的红光部分;另一个是在波长为430~450 nm的蓝紫光部分。
所以对绿光的吸收最少,加之叶绿素又是绿色的,而植物要想获取能量就必须依靠叶绿素进行光合作用,同时叶子内含有叶绿素与胡萝卜素时会吸收红光、蓝光、蓝绿光,剩下的光线会发生反射现象。
这个时候需要了解一个物理规律——透明东西的颜色是由它透射的光的颜色决定的,而不透明物体的颜色就是他反射的光的颜色,绿光发生反射自然叶子就会呈现出绿色,于是绿色的光就会进入我们的眼睛击中光敏视网膜,锥形细胞就会受到刺激,所以我们眼中就会呈现绿色了。
植物和光合作用一直都有着密切的联系,但是实际上叶绿素才是最关键的,植物的绿色隐含上也是叶绿素的作用。
那么叶绿素有什么作用呢?
生物学中,植物进行光合作用的场所就是叶绿体,而叶绿体上面附有丰富的叶绿素,而植物能够发生光合作用就必须要依靠叶绿素去捕获光的主要成分,以此来摄取能量,因此叶绿素可以说是植物进行光合作用的必备的“转化机器”。
在进行反应时,少部分叶绿素a会吸收并且转化光能,与此同时水会分解成氧气和[H],同时还产生了e-,这时候光能就转化成了活跃的化学能,紧接着植物开始进行暗反应,在这个过程中就会把光合作用中活跃的化学能转变成稳定的化学能,这一系列的反应都必须依靠叶绿素来完成。
关于植物是绿色这个问题,其实从进化论的角度也是可以理解的。
根据进化论我们知道生物的进化由自然环境所选择,而太阳光是我们地球能量的主要来源,间接的我们可以认为太阳光的光谱分布能够影响地球上所有生物的进化方向。
而太阳光光谱的范围很广泛,但是在可见光中光子的数量是最多,因此地球上的生物在其进化过程中大多都以接收可见光的方式来观察外界或者利用太阳光的能量。
植物一般依靠色素来吸收阳光的能量,在太阳光可见光的光谱分布中应该看到了,绿光可以说是达到峰值,并且其波段范围也是非常广泛,这进一步明确表明在绿光的区域内有非常强大的能量。
试想一下植物如果吸收了所有的可见光谱那么在夏天的暴晒下,很有可能会灼伤植物,那么最好的选择当然就是放弃中间的绿光区域了,选择吸收能量最高的蓝光和能量最低的红光来进行光合作用,因此反射出了绿光,所以植物就是绿色的!
植物为什么进化成绿色的?答:1、植物最初应该有多种颜色才对,因为基因突变不定向性。所以它应有绿色、红色、黄色、白色、黑色等,为什么现在主要是绿色呢?这是自然选择的结果,因为绿色能很好的进行光合作,积累有机物,有利于植物的生长和繁殖,所以最终选择了绿色。叶绿素a和叶绿素b,对绿光的吸收量少,绿光被反射出来,叶绿体才呈现绿色。
2、绿色为什么不被吸收,这与光的波长有关。
自然界中的植物以绿色为主,从进化论的角度怎么理解这件事?
自然界中的植物以绿色为主,从进化论的角度怎么理解这件事?植物绿色为主应该是经光合作用继而产生氧气以供地球所有生物呼吸的最佳自然选择吧。地球自身也是一个生命体 所以也有自己的系统以维持生命状态的正常运行 而植物就是帮地球遮挡部分太阳热量以免温度过高继而又产生氧气及吸附空气中的尘埃 这样就能保证其它生物的呼吸道受尘埃感染引起疾病的发生降至最低 简单说植物就如同是地球的肺 确是奇妙。自然界光明黑暗(月亮也能反射太阳光的)这条件下讨论讨论。大多数植物都是通过光合作用来进行自体营养的或者说生存的。而光合作用的关键因素就是植物体内含有叶绿素,这样表面看起来植物就呈现为绿色。
在植物生长过程的光照,大部分的来源就是太阳(当然,也不排除像月亮、人造光之类的光照)。太阳在地球形成之初,已经存在了。以进化论解释,太阳光照改变着地球的大环境,地球被光照所笼罩。随着时间的变化,物种的进化,尤其是植物,都是要以太阳为中心而发生进化的,植物当然也要通过自身的改变(进化) 来适应这个大环境。植物之所以呈现出绿色,本身是由于叶片中存在叶绿素所导致。这个叶绿素的主要作用就是通过光照进行光合作用,从而满足自身生长的需要。更为形象的说,这个叶绿素的存在更像是因太阳而存在,因太阳而生。物竞天择,优胜劣汰,自然选择促使了植物的进化。在阳光普照的大地,要想生存,就得适应这个环境,改变自身以适应。这或许就是大多数植物在进化过程中为绿色的原因。
为何植物在进化中选择了绿色?首先你要知道补色的概念,你看见叶子是绿的,说明叶绿素吸收绿色的补色-红光。
对于可见光,就单个光子而言紫光能量最大红光最小,植物为什么不吸收可见光中能量大的紫光而是红光呢?每一种分子结构具有的电子能级是固定的,这样植物合成一种分子只能吸收一定频率(颜色)的光,对于进化来说,地球(宇宙)只会留下效率最高的分子,紫光光子虽然能量高但几乎要超出电子能级(紫外光子的能量达到化学键能数量级会破坏分子),具有这种电子能级的分子少且吸收紫光的风险远大于吸收红光,另外由于大气分子主要吸收蓝、紫光,对于地面植物来说可见光的能量主要集中在红光区,那么红外怎么样?红外属于能量较低的电子转动能级,很容易转化成热貌似挺好,其实植物需要的是化学键能,将红外产生的热再转化成化学键能是效率低下的。
综上,太阳辐射中能量太高的宇宙射线、紫外线会破坏生物分子,紫、蓝光匹配的吸收分子可选择性低且大气对其吸收强烈,红外利于转化为热但不利于进行分子合成所需化学键能级的能量利用。红光在地面光谱能量最多、能量合适(既可以用于化学键也可以用于转化为热),从进化的角度来说植物必然选择最高效的红光。
自然界中的植物为什么都以绿色为主呢?从进化论的角度该如何解读?自然界中的植物为什么都以绿色为主呢?从进化论的角度该如何解读?
当你想到“绿色植物”时,第一反应是翠绿色,也有人们常说“绿植”,而非“深蓝色绿色植物”或者“红色植物”,在大自然里绝大部分的绿色植物全是的绿色,那就有个问题很值得思索了,为何大自然中的花草都以翠绿色为主导呢?为何我们可以看到各种颜色的?实际上在地球上绝大多数物件不是会发光的,往往我们可以看到它们色调也只因为反射面了自然光的原因。
光谱仪就是指单色光通过散射系统软件(如棱镜等)分光仪后,被散射开可见光按光波长或工作频率尺寸依次排列下去的花纹。但根据光谱仪的解读基本原理也被光谱分析法分析和光谱图剖析,假如依据待测成份区划得话,也被称为原子光谱和分子光谱。但根据太阳辐射量经散射分光仪时按光波长大小排列的花纹被称作太阳光谱,这其中又包含电磁波、红外感应、能见光、紫外光、X射线、γ放射线等几个波谱范畴。
在其中人的眼睛的能见光是指在电磁波中人的眼睛可以认知看见的一部分,在日常生活中经常能看到能见光便是是太阳和日光灯,但是说能见光并没尤其精确的范畴。我只能说在大部分人的眼睛中可以感知的无线电波的光波长波长范围要在400~760nm中间,但是还是有极少数可以在光波长380~780nm中间感知到,因而我们能含糊地说能见光的光波长在770~390纳米技术中间。为何绿色植物偏偏是的绿色?
学习生物的同学都要了解,在绿植中一般都有叶绿体这一细胞结构,而叶绿体中则带有有胡萝卜素及其极少数的胡萝卜素、胡罗卜素,而胡萝卜素这是所有黑色素最为重要的光合色素。不同类型的黑色素会消化吸收不同波长的光,而胡萝卜素光谱图的最强消化吸收区有2个:一个在光波长为640~660 nm的红色光一部分;另一个是在光波长为430~450 nm的蓝紫光一部分。
因此对绿光的吸收至少,加上胡萝卜素也是的绿色,而绿色植物若想获得动能就必须要借助胡萝卜素光合作用,与此同时叶片内带有胡萝卜素与胡罗卜素的时候会消化吸收红色光、高清蓝光、绿蓝光,剩余光线会出现反射面状况。这时候要了解一个物理规律——全透明东西的色是由它散射的光的颜色所决定的,且不全透明物体的颜色便是他的反射面的光的颜色,绿色光产生反射面当然叶片便会展现出翠绿色,因此绿色的光便会进到人们的眼镜打中感光眼底黄斑,锥型体细胞也会受到刺激性,因此我们眼里便会展现翠绿色了。绿色植物和植物光合作用一直都拥有密切的关系,但实际上胡萝卜素才是最主要的,植物翠绿色暗含上也是胡萝卜素的功效。