Повечето растения на планетата Земя са зелени. Това са безкрайни полета, ливади, огромни гори. Много често от децата можете да чуете въпроса: "Мамо, защо растенията са зелени?". Нека се опитаме да отговорим на този въпрос от гледна точка на химията, физиката и обикновен лаик.
Защо листата на растенията са зелени? Почти сложно
Листата и тревата на нашата планета са жълти, червени, но предимно зелени. Това е така, защото растенията оцветяват малки пигменти. Те са в клетките на всяко стръкче трева и листо. Някои от тях придават на растението червен цвят, други жълт, а трети зелен. Най-често срещаният от пигментите е хлорофилът, веществото, което придава на растенията зелен цвят.
Какво е хлорофил и фотосинтеза?
Листата и тревата са оцветени от пигмент, наречен хлорофил (зелено вещество, което участва в процеса на фотосинтеза). В резултат на това се образуват хранителни вещества и се произвежда кислород.
Благодарение на светлината на слънцето протича сложен биохимичен процес, в резултат на коетонеорганичните вещества и водата, получени от растението от почвата, се превръщат в органични вещества (мазнини, въглехидрати, протеини, нишесте, захар). Основното значение на фотосинтезата е, че растението абсорбира въглероден диоксид и произвежда кислород, който е важен за живота на всички организми на Земята.
Физика и химия на зелената светлина
Нека влезем по-дълбоко в това защо растенията са зелени.
Физиците обясняват цветовете на всички обекти с това колко поглъщат/отразяват светлината. Нещата около нас имат цвят, който ги отразява. Например, ако обектът е бял, той отразява всички цветове на спектъра. Ако е черно, тогава всички нюанси се абсорбират от този обект. Бялата слънчева светлина се състои от седем цвята, които получават всички живи организми, растения и неодушевени предмети. Тревата и листата от всички тонове отразяват само зеленото (не е необходимо за процеса на фотосинтеза) и затова всички растения имат този нюанс. А пигментът хлорофил извлича енергия за растеж и хранене от червения и синия спектър.
Учените могат да обяснят защо повечето растения отразяват зелената светлина, вместо да я поглъщат. Всеки от цветовете на спектъра има специфична енергия и брой фотони (малки частици светлина). Тази енергия е от съществено значение за фотосинтезата. Най-голям брой фотони се съдържат в червеното, докато синьото има най-полезна енергия. Зелените фотони не са нито енергични, нито полезни, така че природата не ги използва.
От гледна точка на химията всичко се обяснява по различен начин. Учените вярватче цветът на предметите зависи от концентрацията на определени метали. Например кръвта е червена, защото хемоглобинът в нея съдържа желязо. Почти цялата растителност е зелена, защото магнезият присъства в хлорофила. Най-интересното е, че тази теория няма твърди доказателства. Учените се опитаха да заменят магнезия с цинк, но въпреки това растенията останаха същите зелени.
Защо листата пожълтяват през есента?
Защо тревата пожълтява през есента, листата изсъхва и окапва? Това се дължи на липсата на слънчева светлина. С настъпването на есента дните стават по-кратки, по-хладни и по-тъмни. Растенията са чувствителни към намаляването на дневните часове. Хлорофилът няма цвета на слънцето и той започва да се разпада, зеленият цвят се губи, превръщайки се в кафяв, червен, жълт, пурпурен.
Защо не всички растения са зелени?
Защо в природата освен зелени има растения и с други цветове? Тъй като освен хлорофил, растенията могат да съдържат много други пигменти. Например:
- Антоцианинът е пигмент, който абсорбира зелената светлина и отразява останалата. Листата, съдържащи веществото, могат да бъдат всякакъв цвят, освен зелен.
- Каротинът е пигмент, който отразява жълтата и червената палитра. Листата и билките, в които количеството каротин е много по-високо от хлорофила, са червени или жълти.
- Ксантозинът е вещество, което абсорбира цялата палитра от цветове, с изключение на жълтото. Съответно, зеленина, съдържащаксантозин - жълт.
Сега ще стане ясно и за възрастни, и за деца защо растенията са зелени. Всеки ще разбере важността на процеса на фотосинтеза, как растенията получават хранителни вещества и растат и защо пожълтяват и изсъхват през есента. Изследвайте света, много е интересно!
