为什么没有黑色的植物?为什么植物的颜色大多是绿色?
植物为什么是绿色这个问题,其实涉及的内容非常深,但如果你知道了这个问题的答案,你也就了解了植物的秘密。
植物为什么会是绿色?
其实,物体之所以有颜色,离不开太阳光。虽然在我们看起来,太阳光没有颜色,但牛顿曾经用三棱镜证明了,太阳光是一种复合光,里面有7种颜色,分别是:赤橙黄绿青蓝紫。
之所以会有这些颜色,其实是波长的不同,以绿色为例,绿色就是波长为505-525nm的光。
我们之所以会看到颜色,其实是因为光照射到物体表面,然后物体会吸收一部分,并反射一部分,其中反射出的光,就是我们看到的颜色。
我们平时看到的叶子是绿色,是因为植物的叶子吸收了其他的光线,但不吸收绿色光子,所以只有绿色光子能够反射到我们的眼睛,因此我们看到的植物就是绿色。
从下图中可以看到植物对蓝光以及红光的吸收较多,基本上不吸收绿色光线。
之所以植物会反射绿色光子,其实因为绿色光子中携带的能量较大。我们知道,光携带着能量,而光的能量大小与波长有关,绿色光子携带的能量不容易使叶绿素A激发,从而导致光合反应能力下降,因此植物无法有效利用绿光进行光合作用,从而舍弃绿色光子。
也正是因为如此,所以我们看到的植物几乎都是绿色。如果有一种植物的叶子是黑色,这意味着它们会将所有的光子都吸收,将会因吸收能量过高而灼伤自己导致生物死亡。
如果,在宇宙中有别的星球,如果别的恒星向外散发的能量较低,那么植物为了更好地进行光合作用,或许会吸收所有光子,到那时该星球上的植物或许呈现“黑色”。
当然,如果一个星系中的恒星向外散发的能量过强,或许该星球的植物颜色会呈现出其他不同的色彩。
也就是说,植物颜色是绿色,只是针对地球环境而言。
植物与光照强度
植物的生长离不开光,但植物的光合作用不仅和波长有关,还和光的辐照度、二氧化碳、温度等有关。
我们知道,植物在生长过程中,也会遇到月光照射,月光中也携带着大量的光子,但是植物却无法利用月光进行生长。
之所以会如此,是因为月光的辐照度太低了,以满月时为例,满月的月光辐照度大约只有0.05-0.1lux的光照强度,多说一句,Lux是光照强度单位。
植物在生长过程中,需要一定的光照强度,如果光照强度太低,那么植物生产的能量将会无法满足生长需要;只有当光照强度大于光补偿点时,植物生产的能量才能够满足生存需要。
不同的植物的光补偿点强度不同,一般耐阴植物对光辐照强度需求更低一些。但即使是耐阴植物,也需要9700lux的光照强度。
而太阳在最亮时,光照强度可以达到120000Lux;即使是在黑暗的暴风雨天气中,光照强度也会在100lux-200lux之间。
由此可见,太阳光对于植物的生长至关重要。
现在的大棚里,农民也会使用人造光来刺激植物生长,不过由于植物需要的光照强度过大,如果纯粹模拟自然光来进行打光,那么每月的电费非常昂贵,所以人造光并不是为了替代太阳,而是增加不同颜色的光波。
这是因为不同颜色的光波,对于植物的生长并不同,科学家发现,在植物的发芽阶段,人工照射蓝光有助于植物发育;在生长阶段,补充20%左右的绿光会让植物的株形更矮。
因此,现代化农业会适当的补充一些不同颜色的光波,以有利于植物生长。
总结
自然界的植物颜色之所以以绿色为主,其实是因为植物无法吸收绿色光子,从而将绿色光子反射出去,从而被我们的眼睛所接受到。
如果地球上的植物颜色是黑色,那么植物将会因吸收能量较多而导致死亡,但如果一个星球所在的恒星散发的热量过低,该星球的植物很可能以黑色的形式存在。
除了太阳光波之外,科学家们还发现了植物的生长和光的辐照度有关,这也是为什么植物无法利用月亮光进行光合作用的原因。