為什麼大多數植物都是綠色的?
植物呈綠色的原因是它們不喜歡綠光
根據科學家的最新研究,大多數植物之所以是綠色的,正是因為它們不「欣賞」屬於綠色光譜中的能量。
我們早就知道植物可以利用陽光將二氧化碳和水進行光合作用合成食物,但是科學家一直以來不知道為什麼像植物這樣的光合有機體看上去是綠色的。
為了進一步研究,科學家們跳出了生物學的範疇,轉向物理學,開始研究組成全光譜的各種顏色能否解決這個一直懸而未決的問題。
加州大學河濱分校的物理學家納撒尼爾·加博和他在《科學》雜誌上發表的一項研究的合著者建立了一個模型,再現了生物所收集到的光。
我們看起來是白色的陽光包含許多不同的顏色,每種顏色都有自己不同的能量水平。在陸地上的生物經歷的最強烈的太陽光光譜顏色是綠色。雖然植物需要一定量的陽光才能生存,但好東西也不能接受太多。和人類一樣,如果植物接受的陽光超出它們所能應付的量,它們就會燃燒。
由於無法移動,植物不能靠自己進入陰涼的地方,如果雲層突然變量,或者風把覆蓋它們的葉子吹到一邊,它們可能會接收到比超出承受範圍的光線。
有時候陽光光譜中的綠色部分可能過於強烈,而雲層或者其他類型的覆蓋物的迅速變化,會使綠光對於植物來說更難以安全使用。在這個時候,植物不僅不能利用綠色光,取而代之的是,它們會反射綠光。
這就成為了我們平時看見的綠色植物。
研究人員在其他顏色的光合生物體上測試了這個模型。他們發現紫色細菌會拒絕紫光,因為這是它們在棲息地接收到的最強、波動最大的光譜類型。類似的情況發生在綠色硫細菌身上,它們拒絕接受黃綠色的顏色,因為這是它們在自己生存的海洋中所接收到的最強且波動最大的光譜類型。
根據這項研究,植物還能根據環境的不同,從光譜的不同部分吸收能量。比如,在陽光充足、非常明亮的條件下,一些綠色植物會從綠色光內吸收更多的能量,比如紫羅蘭。這種靈活性使得植物可以控制它吸收的能量。
這項研究背後的研究人員有興趣利用這種對植物的理解,來建造更有效和適應性更強的太陽能電池板。
【來源:都市快報】
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