Почему растения зеленого цвета? Научное обоснование

Что такое фотосинтез? Это процесс, посредством которого растения преобразуют солнечную энергию в химическую энергию. Ученые изучают этот процесс на протяжении десятилетий. Один из вопросов, на которые они стремятся ответить: почему растения зеленые (в основном)? Почему не другой цвет?

Твердые наземные растения произошли от развитых организмов под водой. Мы находим водные фотосинтезирующие организмы многих цветов. Зеленые, коричневые, красные и желтые … Но почему зеленый цвет преобладает в воде? Это связано с интенсивностью солнечного света с течением времени. Это не всегда было так интенсивно. Количество фотонов, достигших планеты, сильно различалось (солнечная светимость несколько увеличилась в начале ее истории). Фильтрация света атмосферой также изменилась. Кислород и озон – два недостающих компонента в ранней атмосфере. Влияние фильтрации воды на количество света, достигающего моря, является еще одним важным фактором.

Улавливание фотонов

Солнечный свет богат фотонами красного света. Не так много в самых энергичных фотонах, синих. Фотоны промежуточной энергии (зеленые) не являются ни очень энергичными, ни обильными. Хлорофиллы – это молекулы, отвечающие за цвет растений. И, самое главное, они являются настоящими «изобретателями» фотосинтеза. Они «сфокусированы» на том, чтобы захватить эту часть наиболее распространенного солнечного спектра (красный) и наиболее энергичного (синий). Итак, мы видим зеленые хлорофиллы. Это настоящие антенны с оптимальной ориентацией для захвата характерных типов света, который исходит от солнца. Другие водные фотосинтезирующие организмы имеют другой репертуар пигментов. Они захватывают солнечный спектр, который проникает через воду.

Другие солнца

Но что случилось бы, если бы вместо Солнца наша планета вращалась вокруг звезды с другими световыми характеристиками? Возможно, мы будем заселены голубыми или даже черными растениями. От чего бы это зависело? Например, близки ли эти планеты к звезде F-типа. Они испускают много синих фотонов, и растения должны быть защищены пигментами этого цвета. Или, если это звезда типа М (красный карлик). Это было бы очень тусклый свет. Это предпочло бы растения, приспособленные для захвата всех видов фотонов (то есть черного).

При всем этом окончательный ответ на вопрос, возможно, другой. Почему растения зеленые? В конце концов, это могло быть просто космическим шансом.