Почему растения зеленые, а не синие или красные?

Большинство растений на планете Земля зеленого цвета. Это бескрайние поля, луга, огромные леса. Очень часто от малышей можно услышать вопрос: «Мама, а почему растения зеленые?». Попробуем ответить на данный вопрос с точки зрения химии, физики и простого обывателя.

Почему листья растений зеленого цвета? Просто о сложном

Листва и трава на нашей планете бывают желтого цвета, красного, но в основном зеленого. Это происходит потому, что растения окрашивают крошечные пигменты. Они находятся в клетках каждой травинки и листочка. Одни из них придают растению красный цвет, другие – желтый, а третьи – зеленый. Самым распространенным из пигментов является хлорофилл - вещество, придающее растениям зеленый цвет.

Что такое хлорофилл и фотосинтез?

Листву и траву окрашивает пигмент, называемый хлорофилл (это вещество зеленого цвета, которое участвует в процессе фотосинтеза). В результате этого образуются питательные вещества, и вырабатывается кислород.

Благодаря свету солнца совершается сложный биохимический процесс, в результате которого неорганические вещества и вода, полученные растением из почвы, превращаются в органические (жиры, углеводы, белки, крахмал, сахар). Основное значение фотосинтеза в том, что растение поглощает углекислый газ и вырабатывает кислород, важный для жизни всех организмов на Земле.

Физика и химия зеленого света

Попробуем разобраться глубже в том, почему растения зеленые.

Ученые-физики объясняют расцветку всех предметов тем, насколько ими поглощается/отражается свет. Окружающие нас вещи имеют такой цвет, который ими отражается. Например, если предмет белого тона, значит, он отражает все цвета спектра. Если черного, то все оттенки поглощаются этим предметом. Белый солнечный свет состоит из семи цветов, которые получают все живые организмы, растения и неживые объекты. Трава и листва из всех тонов отражает только зеленый (он не нужен для процесса фотосинтеза) и вот почему все растения имеют такой оттенок. А пигмент хлорофилл добывает энергию для роста и питания из красного и синего спектра.

Ученые могут объяснить, почему большинство растений отражает зеленый свет, а не поглощает его. Каждый из цветов спектра имеет определенную энергию и число фотонов (крошечных частиц света). Для фотосинтеза важна именно эта энергия. Самое большое число фотонов содержится в красном цвете, тогда как синий владеет самой полезной энергией. Зеленые фотоны не отличаются ни энергией, ни полезностью, поэтому природа его и не использует.

С точки зрения химии все объясняется по-другому. Ученые считают, что окраска предметов зависит от концентрации некоторых металлов. Например, кровь красная из-за того, что гемоглобин в ней содержит железо. Почти вся растительность зеленого цвета, потому что в хлорофилле имеется магний. Самое интересное, что данная теория не имеет веских доказательств. Ученые пробовали заменить магний цинком, но, несмотря на это, растения оставались такими же зелеными.

Почему осенью листва желтеет?

Почему же осенью трава становится желтого цвета, листва сохнет и опадает? Это происходит из-за недостатка солнечного света. С началом осени дни становятся короче, прохладнее и темнее. Растения чутко реагируют на сокращение светового дня. Хлорофиллу недостает солнечного цвета, и он начинает разрушаться, зеленая окраска теряется, превращаясь в бурую, красную, желтую, багряную.

Почему не все растения зеленые?

Почему в природе, помимо зеленых, встречаются и растения прочих цветов? Потому что кроме хлорофилла, растения могут содержать и множество других пигментов. Например:

• Антоциан – пигмент, который поглощает лучи зеленого света, а все остальные отражает. Листья, содержащие вещество могут иметь окраску любого цвета, за исключением зеленого.
• Каротин – пигмент, отражающий желтую и красную палитру. Листья и травы, в которых количество каротина намного больше, чем хлорофилла, бывают красными или желтыми.
• Ксантозин – вещество, поглощающее всю палитру цветов, кроме желтого. Соответственно листва, содержащая ксантозин – желтого оттенка.

Теперь и взрослому и ребенку станет понятно, почему растения зеленые. Каждый поймет важность процесса фотосинтеза, как растения получают питательные вещества и растут, и почему по осени они желтеют и увядают. Познавайте мир, это очень интересно!