植物为什么是绿色的,这个貌似常识的问题,目前在科学上还没有完整确定的结论,科学试图从不同的角度提出假设来研究。
或许有人会奇怪,这个问题没什么可讨论的,事实上,植物的光合作用吸收红蓝光多,吸收绿光少,所以我们看到的是呈绿色,但是,从能量吸收的角度来看,这里面的问题就大了,光合作用的本质是植物对能量的吸收,绿光的光子能量比红光光子能量大(下图),而且在太阳光光谱中,绿光传输大部分的能量,植物光合作用从高能量的蓝光开始吸收,为什么越过绿光能量去吸收能量更低的红光,是什么样的机理做出这样奇怪的选择?
绿光能量是太阳光谱中最强烈且丰富的光,植物为什么拒绝绿光,多年来,世界各地的物理学家和生物学家都在不断的探索有关光合作用的演化,试图从量子生物学的理论,解开这个迷。
1、光合作用起源的多种假设
在地球上,陆地生态系统的植物以及海洋生态系统的光合生物,它们每年通过光合作用合成了有机物,大约是亿吨,光合作用是地球上最大规模的能量和物质转换过程,是人类赖以生存和发展的物质基础。植物的光合作用是地球上最重要的化学反应,高等植物进行的光合作用主要吸收蓝光和红光,绿光吸收很少;然而,一些海洋生物例外,在海洋的深处只有蓝光和绿光,硅藻和浮游生物可以吸收绿光与蓝光。也就是说,不同生物利用各种波长的光能来生存,光合作用是植物的生存策略,科学的方法首先也是以生存策略作为假设依据。在以往的研究中,光合作用的研究主要集中在光合作用过程的微观组成部分的结构和功能上,但科学必须基于完整的系统性研究。之前,我曾经介写过《植物灯绿光的作用分析》,介绍了国外对绿色植物进化的历程的一种假设-和谐进化假设,这种假设也很好的解释植物为什么不吸收绿光(有兴趣在