你是否相信在地球生命誕生的初期,地球并不像現(xiàn)在這樣是一顆綠色的星球,而是呈現(xiàn)出紫色??茖W(xué)家認為這主要是因為當時的地球植物依靠分子而不是葉綠素來吸收太陽光,所以在光合作用時會反射出紫色的光線。
我們知道,葉綠素在植物進行光合作用時起著最核心的作用,它主要吸收太陽光中的藍色和紅色光波,然后反射出綠色的光線,這使得地球上絕大部分植物的葉子呈現(xiàn)出綠色。但通過對古代植物和大氣環(huán)境的研究,科學(xué)家們卻發(fā)現(xiàn)在地球生命誕生的初期,植物并不是依靠葉綠素來吸收太陽光并完成光合作用,而是依靠它們體內(nèi)一種特定分子來實現(xiàn)這一過程。當植物分子吸收太陽光線后,就會產(chǎn)生出一種紫色的色素,這就會使得它們的葉子乃至整個地球都呈現(xiàn)出紫色。
科學(xué)家們解釋認為,植物在地球誕生的初期,都是以一種非常簡單的狀態(tài)存在的。植物生長所必需的能量,也只能依靠最容易進化的簡單分子來完成。在太陽散發(fā)出來的光能量中,綠色光線傳播了大部分的能量,這使得植物最容易吸收此類光線。其實,人類在長期的進化過程中也對綠色產(chǎn)生了適應(yīng)感,這就是為什么夜晚他們在夜視鏡中看任何物體均呈現(xiàn)出綠色。
依據(jù)化學(xué)結(jié)構(gòu)上的細微區(qū)別,葉綠素分為三種,分別是葉綠素a、葉綠素b和葉綠素c。其中葉綠素a是主要的光合色素,存在于所有的光合放氧植物中,其他兩種是輔助色素,分別存在于不同的植物門類中。除了葉綠素外,還有其他類型的光合色素,如胡蘿卜素、藻膽素等,它們也是植物光合作用的輔助色素,植物的顏色取決于這幾種色素的組合。
植物通過分子吸收太陽能量,其光合作用的效率要遠遠低于目前的葉綠色。植物分子在吸收能量時,它們只能針對特定的光譜進行光合作用,而在目前所有的光合放氧植物中,幾乎全部都有葉綠素a的存在,葉綠素a對太陽光有兩個吸收高峰,分別是440納米附近的藍區(qū)和680納米附近的紅區(qū),一個位于藍光區(qū)域,一個位于紫光區(qū)域,但它對于處在500~600納米之間的綠光吸收的甚少。葉綠素b的吸收高峰也是在藍區(qū)和紅區(qū),分別為470納米和650納米。所以,對于地球植物而言,葉綠素進行光合作用的效率要遠遠高出植物分子。
由于目前已經(jīng)推測出地球早期可能呈現(xiàn)紫色,那么科學(xué)家們在其他遙遠的星球?qū)ふ业赝馍陀辛诵碌乃悸贰H祟愒趯ふ业赝馍鼤r,不應(yīng)該再局限于根據(jù)地球目前的特征來進行搜尋。
編輯/孫櫟櫟