Більшість рослин на планеті Земля зеленого кольору. Це безкраї поля, луки, величезні ліси. Дуже часто від малюків можна почути питання: «Мама, а чому рослини зелені?». Спробуємо відповісти на дане питання з точки зору хімії, фізики і простого обивателя.
Чому листя рослин зеленого кольору? Просто про складне
Листя і трава на нашій планеті бувають жовтого, червоного, але в основному зеленого. Це відбувається тому, що рослини фарбують крихітні пігменти. Вони знаходяться в клітинах кожної травинки й листочки. Одні з них надають рослині червоний колір, інші – жовтий, а треті – зелений. Найпоширенішим з пігментів є хлорофіл – речовина, що надає рослинам зелений колір.
Що таке хлорофіл і фотосинтез?
Листя і траву забарвлює пігмент, званий хлорофіл (це речовина зеленого кольору, яке бере участь у процесі фотосинтезу). В результаті цього утворюються поживні речовини, і виробляється кисень.
Завдяки світлу сонця відбувається складний біохімічний процес, в результаті якого неорганічні речовини і вода, отримані рослиною з грунту, перетворюються в органічні (жири, вуглеводи, білки, крохмаль, цукор). Основне значення фотосинтезу в тому, що рослина поглинає вуглекислий газ і виділяє кисень, важливий для життя організмів на Землі.
Фізика і хімія зеленого світла
Спробуємо розібратися глибше в те, чому рослини зелені.
Вчені-фізики пояснюють забарвлення всіх предметів тим, наскільки ними поглинається/відбивається світло. Оточуючі нас речі мають такий колір, який ними позначається. Наприклад, якщо предмет білого тону, значить, він відбиває всі кольори спектру. Якщо чорного, то всі відтінки поглинаються цим предметом. Білий сонячне світло складається з семи кольорів, які отримують всі живі організми, рослини і неживі об’єкти. Трава і листя з усіх тонів відображає тільки зелений (він не потрібний для процесу фотосинтезу) і ось чому всі рослини мають такий відтінок. А пігмент хлорофіл видобуває енергію для росту і живлення з червоного і синього спектру.
Вчені можуть пояснити, чому більшість рослин відбиває зелене світло, а не поглинає його. Кожен з кольорів спектру має певну енергію і число фотонів (крихітних частинок світла). Для фотосинтезу важлива саме ця енергія. Найбільше число фотонів міститься в червоному кольорі, тоді як синій володіє самою корисною енергією. Зелені фотони не відрізняються ні енергією, ні корисністю, тож природа його не використовує.
З точки зору хімії, все пояснюється по-іншому. Вчені вважають, що забарвлення предметів залежить від концентрації деяких металів. Наприклад, кров червона із-за того, що гемоглобін у ній містить залізо. Майже вся рослинність зеленого кольору, тому що в хлорофілі є магній. Найцікавіше, що дана теорія не має вагомих доказів. Вчені пробували замінити магній цинком, але, незважаючи на це, рослини залишалися такими ж зеленими.
Чому восени листя жовтіє?
Чому ж восени трава стає жовтого кольору, листя сохне і опадає? Це відбувається через нестачу сонячного світла. З початком осені дні стають коротшими, прохолодніше і темніше. Рослини чуйно реагують на скорочення світлового дня. Хлорофілу бракує сонячного кольору, і він починає руйнуватися, зелена забарвлення втрачається, перетворюючись в буру, червону, жовту, багряну.
Чому не всі рослини зелені?
Чому в природі, крім зелених, зустрічаються і рослини інших квітів? Тому що крім хлорофілу, рослини можуть містити і безліч інших пігментів. Наприклад:
- Антоціан – пігмент, який поглинає промені зеленого світла, а всі інші відбиває. Листя, що містять речовину можуть мати забарвлення будь-якого кольору, за винятком зеленого.
- Каротин – пігмент, що відображає жовту і червону палітру. Листя і трави, в яких кількість каротину набагато більше, ніж хлорофілу, бувають червоними або жовтими.
- Ксантозин – речовина, що поглинає всю палітру кольорів, крім жовтого. Відповідно листя, що містить ксантозин – жовтого відтінку.
Тепер і дорослому і дитині стане зрозуміло, чому рослини зелені. Кожен зрозуміє важливість процесу фотосинтезу, рослини одержують поживні речовини і ростуть, і чому по осені вони жовтіють і в’януть. Пізнавайте світ, це дуже цікаво!
