20 Май 2013 Рубрика:

Почему растения зеленые? Черный тоже подойдет

chlorophil«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, каротиноидами, которые поглощают неиспользуемый зеленый спектр, а отражают красный (поэтому все красные фрукты и овощи, помидоры, морковь и т.д. таковы преимущественно благодаря каротиноидам).

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:

BlackPearl-07_Med

Интересно, правда. А как бы выглядела современная растительность, леса, поля и джунгли будучи полностью черными? Может мы еще это увидим.

,




9 Комментариев к “Почему растения зеленые? Черный тоже подойдет”

  1. imbolc 21.05.2013 at 12:47 #

    Некоторые листики и ягодки недокрасили :)

    • Юрий 21.05.2013 at 15:20 #

      правду, как обычно, скрывают! Но на этот раз не очень качественно)

  2. vk.com Эля Улазовская 22.05.2013 at 01:32 #

    Хожу и радуюсь сейчас свежей зелени трав и деревьев, может для такой радости они и придумали быть зелеными?)

    • Юрий 22.05.2013 at 21:13 #

      :) а, согласись, было бы интересно побывать в полностью черных джунглях! ух!

  3. vk.com Эля Улазовская 22.05.2013 at 01:33 #

    а еще, не сгорели бы они совсем, будучи черными?

    • Юрий 22.05.2013 at 21:14 #

      Да, есть такой момент. В особо жарком климате некоторые растения даже специально сворачивают листья чтобы избежать слишком обильной дозы радиации, так что такой момент тоже есть. Но все равно большая часть все-таки борется за освещаемое местечко…

  4. Егор 23.05.2013 at 13:04 #

    Как-то смотрел передачу по дискавери, там создавали теоретический полет на другие планеты. И вот там на одной планете все растения были черными, правда причины точно не вспомню. 
    Интересно если черные растения эфективнее, на них бы и плоды быстрее расли :)

Добавить комментарий

Top