你有想過樹葉為什麼是綠色的？

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我們知道

地球上的植物大部分都是靠光合作用生長的

什麼？畢業多年記不清光合作用的具體定義？植物利用太陽的光能，同化二氧化碳和水製造有機物質並釋放氧氣的過程，稱為光合作用。

——（摘自《百度百科》）

在大約25億年前，藻類和菌類最早在地球上誕生

之後，4億3千8百萬年前，綠藻擺脫了水域環境的束縛，首次登陸大地，進化為蕨類植物。

那麼大家有沒有想過

既然植物是利用太陽光進行生長的生物，

那為何經歷了如此長時間的進化

葉子竟然是綠色的，而不是能夠吸收所有光能的黑色呢？

這裡我們先思考一下葉子是綠色的原因

我們知道進行光合作用的主要場所是葉綠素，

葉綠素主要吸收紅光和藍紫光，但不吸收綠光

或者說綠光可以穿透葉綠素或反射出去。

那麼問題來了

為什麼葉綠素不是葉紅素，葉藍素……

換句話說為什麼葉綠素不把所有的光都吸收呢？

所以我產生了以下思考

第一種情況

可能是綠光所含有的能量太少，植物不惜的要。

為了解決這個問題，本人去查了一下色光光譜圖

不同色光的光譜圖

可見雖然綠光的能量沒有藍紫光那麼強

（市面上可見的抗疲勞眼鏡大多數是防藍光的原因）

但是跟紅光相比還是非常可觀的一部分能量

將其全部丟棄肯定是非常愚蠢的一件事

那是不是葉綠素存在一個吸收閾值

綠光以外的光已經足夠植物生長所需，再把綠光加進去的話

葉綠素怕不是要被燒焦了？

如果考慮到地球上最早產生葉綠素的藍菌就住在海面下方

避免浮在水面上而晒傷的話

這樣的想法也不是沒有道理的

那麼問題又來了

為什麼偏偏是綠光，而不是能量更低的紅光和黃光呢？

上圖是人眼對不同色光的敏感程度

可見人類對波長λ=550nm左右的光尤其敏感。

而不出意外的

波長λ=550nm恰好處在綠光的範圍內

也就是說連人的肉眼都能感受到綠光相比其他色光的強度之大

難道神秘強大的自然沒有發現這種現象嗎

顯然是不可能的

此時一些人意識到這種想法是錯誤的

提出了驚人的 紫色地球假說 。

地球上最早進行光合作用的生物其實是利用過綠光的

因此地球一開始不是藍綠色的，而是紫色的！

而假說中提到的視黃醛恰好是以吸收綠光為主，本身成紫色

並且嗜鹽菌可以在地球初期高溫缺水無氧的極端環境中生長

所以當時的葉綠素應該只能吃別人剩下的少量綠光

在壓迫中使用剩下的黃光和紅光

久而久之便成了綠色吧

雖然這種假設還沒有太多可以站得住腳的證據

但是一旦被證實的話

在這個世界上的某個光照及其稀缺的星球上

還是有很大的概率會出現黑色的植物的。

參考資料：

DasSarma, S. and DasSarma, P. 2015. Halophiles and their enzymes: negativity put to good use. Current Opinion in Microbiology 25:120–126.

DasSarma, S. 2006. Extreme Halophiles Are Models for Astrobiology. Microbe 1:120-126.

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