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为什么没有蓝色的植物(为什么蓝色植物那么少)

时间:2023-12-15 11:13:08
为什么自然界中蓝色的动植物那么少?

在自然界中,动植物拥有着丰富多彩的颜色,蓝色的稀有程度是对比其他颜色来说的,也是生物链进化的结果。地球上28万种开花植物中,蓝色花朵仅为10%。蓝色色素的稀缺性,曾使蓝色颜料比金子还昂贵。另外一种原因可能是因为蓝色色素合成比较复杂,动植物们觉得这种过程太繁琐,便作罢了。在自然界里,一切生物为了生存、繁衍,都要适应周围环境。动植物呈现出的颜色与它们的生存息息相关,无论作为吸引色还是警惕色,都是适应环境的结果。对于植物来说,其颜色与所含色素密切相关。色素反射的光波便是我们所看到的物体颜色。蓝色花是长期自然淘汰的结果。对于那些依靠授粉繁殖的植物来说,花色非常重要。色彩鲜艳的花能够吸引蜜蜂来传粉,它们可以帮助花朵完成授粉过程。当蜜蜂忙着从花中吸食汁液时,花粉会附着在它的脚上;当它来到另一朵花上,它收集的花粉将在新花上传播,于是授粉过程便完成了。而作为主要传粉者,蜜蜂对黄色更敏感,鸟则更偏好红、橙色。蓝光相比于红和黄光,波长短能量高。它能够提供足量将轨道电子提升到激发状态,从而迫使有机分子吸收。因此大多数生物色素会吸收蓝光,而反射出红光、黄光。所以大自然中以红花、黄花居多,蓝色花朵不会太多。自然界的生物具有避免食用有毒食物的本能。在我们的认知里,通常会将紫色、蓝色等视为可能致命的有毒色,所以如果植物的果实多是这种颜色,恐怕没有人会冒着生命危险去冒险尝试。而红色则恰好相反,红果实能够诱人去品尝,如此一来种子便能够随着人活动而四处传播,有利于植物繁衍。

蓝色生物为什么很少见?它们为什么会进化成蓝色?

在自然界中,动植物确实有很多种颜色,可蓝色的实在太稀有了。地球上28万种开花植物中,蓝花仅占10%。蓝色色素的稀缺性,曾使蓝色颜料比金子还贵,但也导致蓝色成为人类语言演变过程中很后一种进入词汇表的颜色——因为大自然中很少存在蓝色的动植物,人类没有必要去发明一个词汇来描述蓝色的东西。

蓝色生物

当我们观察一个蓝色的物体时,比如蓝宝石或者绣球花,实际上这个物体会吸收落在它上面的一些白光,就因为它吸收了白光,就会导致它把其它的光反射掉。这是因为白光能够反射掉所有的色光。一朵花要呈现出蓝色,它是需要吸收光谱当中的红色部分的。但是在可见光谱当中,红色的波长是很长的,也就是说,与其它的颜色相比,它的能量是非常低的。

因此在光速不变的情况下,波长越长的话,光子的能量是越小的。于是花朵为了要吸收红色的光谱,就需要体内能够产生一种能够吸收少量能量的分子。然而,这种分子的产生是非常困难的,因此在自然界中只有10%不到的蓝色花朵。蓝色花朵在自然界当中是非常醒目的,因此从进化的角度来看是有利于蜜蜂等传粉媒介的发现的,在激烈的自然竞争当中,产生蓝色的花朵从本质上是有利于植物的生存的。

从物理学角度上分析,蓝色生物,是因为它们 身体上拥有非常微妙的结构。如孔雀羽毛上的珠子。当两条光线发生碰撞时,则在两条光线内部,都会形成干涉。这个过程在科学上被称为建设性干扰(CI)。在某些区域中,两种射线都被物体吸收,这被称为破坏性干涉(DI)。光线是我们看到波峰和波谷的一种方式。

每当发生建设性干扰CI时,两个波的波峰和波谷都会重叠,因此只有较大波长的光线才会发生反射。此状态称为同相,同理,当发生破坏性干涉DI时,则表示异相。每当我们通过显微镜观察生物蓝色翅膀的顶部光线时,翅膀内部非常锋利的边缘就会反射光线。我们知道光谱中总共有7种颜色,除了蓝色之外,所有其他颜色都渗透到内部而无法散发出来。所以它看起来很蓝。

人们目前能追溯到的很早的蓝色颜料是6000年古埃及,当时的古埃及人将二氧化硅、氧化钙和氧化铜结合在一起,创造出一种持久的蓝色颜料,主要用于装饰雕像。要知道那时候的蓝色原料可是和黄金一样珍贵的。也正是因为蓝色的稀有性,大家会觉得蓝色自带有一种贵族的气息。

世界上的树叶有绿 红 黄等等,为什么没有蓝色的呢?

绿光在太阳可见光谱中能量很大,所以经过进化,大部分叶子都主要不吸收绿光(也吸收别的光,只是主要不是绿光)。叶子中有叶绿体(其中有叶绿素),所以叶子看上去是绿色的。当然,也有其他色素,比如叶红素,在秋天,枫树要降低新陈代谢,脱落叶子前,减少对起营养的供给(包括形成叶绿素的镁),叶红素占了上风,叶子就变红了。

因此,叶子呈现什么颜色,要看它有什么色素,什么色素数量占上风,另外还有光线和视觉的问题(人眼对绿光敏感,对紫光不敏感,大海是紫的,而我们说是蓝的)。植物中的叶绿素主要吸收来自太阳中的红橙光 所以被植物反射的 大多是绿色 有小部分植物在受气候影响(比如降温)的 时候 叶绿素分解 叶红素A 级胡萝卜素 增多 表现出 红色 或紫色

不排除某种叶子中有蓝色的色素,但与叶绿素相比应该不是很多,另外绿色是由蓝色组成的,有也可能看不到。如果实验破坏叶绿素,可能看到,但也取决与人眼(蓝色和紫色是接近的,所以未必明显)。

这是我的一点想法,希望有助于你。如有错误,望指点。

什么颜色的花朵都有,为何很少能见到蓝色的花?

有时同一种植物的枝上长着不同颜色的花,因为花先有变色的时间,所以同一枝上的颜色会变得灿烂。更神奇的是,有些花的颜色一天可以变化三次。例如,牵牛花的花瓣一大早就变成粉红色,然后变成紫红色,很后变成蓝色。但是“花青素”很顽皮,根据环境的不同,会形成不同的颜色。在酸性溶液中,它呈红色,酸性越强,颜色越红。例如,“红线”等。在碱性溶液中,它将是蓝色的,碱性强,是蓝色的黑色,如“墨菊花,黑色牡丹”等。而且,当它处于中立环境时,它是紫色的,比如“桔梗花”。

但是“花青素”并不是影响花纹的很好因素。花瓣组织结构的差异会影响光的折射、反射,进而影响花的颜色。同时,生态因子也会影响光、温度、湿度、土壤养分含量等花纹,影响花瓣细胞的pH值、酶、糖含量、花青素的稳定性等,进而影响花青素的合成或部分花青素的分子结构变化,使花瓣呈现不同的颜色。地球上很好的自然光是太阳。太阳光到达地球表面时宽度在290纳米到1100纳米之间,我们人类的肉眼只能看到其中的一部分。我们称之为可见光。色素吸收不同波长的太阳可见光,不吸收的光(即反射光)是人们肉眼可见的植物的颜色。

要介绍色素对花颜色的影响,花的颜色主要由花瓣中的色素决定。色素种类多种多样,其中很重要的是类黄酮和类胡萝卜素。目前发现的类胡萝卜素有80多种,确认的类黄酮有5600多种,花青素也是重要成员不同种类的类胡萝卜素使花看起来像黄色、红色或橙色。有些花可以像黄玫瑰一样呈现黄色,有些可以像郁金香一样呈现红色,有些可以像金盏花一样呈现橙色。

花青素主要分为3种黄酮类类胡萝卜素生物碱。类黄酮可以把植物的花演绎成粉红、红色、蓝色、紫红色等颜色。类胡萝卜素可以使植物的花看起来像橙色、黄色、紫色等颜色。生物碱的主要表达颜色是黄色和橙色。由于植物物种的基因不同,体内合成了多种含量和比例的色素,这是植物花颜色不同的主要因素。

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