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ATLAS at Anywhere (旧 ATLAS at Osaka)

葉はなぜ緑色

昨日のエントリーの続きみたいな内容ですが、私は子供の頃に色に興味を持ったことがあります。白い服、青い服、赤い服、黒い服、なんで違って見えるんだろう、というようなところから始まって、ガラスはなんで透明なんだろう、金属はなんで光を反射するんだろう、というような具合です。まあ、よくある子供の頃の疑問です。もう少し大きくなると、火は酸化反応だと学校で習いますが、なんで酸化反応が光を出すんだろうとかなり長い間疑問に思っていました。

後からわかることですが、単純な色の違いというのは単にどの波長の光を吸収・反射するかの違いなだけですが、さらにツッコんで、なぜその波長の色が吸収あるいは反射されるのか、というのは実は大学で物理を学んで私は初めてわかりました。同様に、大学で物理を学んで、ガラスや金属それから炎についての長い間の疑問がとけたときのスッキリ感というのは今でも忘れません。一言で言っちゃうと、全部電磁気学なんですね(荒っぽいか。原子や分子の構造と、電磁波の散乱なので、突き詰めて言うとやっぱり電磁気ですよね)。あ、炎の話は熱・統計力学です。

つまり、繰り返しになりますが、子供が思いつくような素朴な疑問というのは深遠な質問である場合が多くて、そういう疑問力というのは科学では非常に重要なんですね。くだらない質問はないということを学校でぜひ教えて欲しいと思っています。大学でも口を酸っぱくして言ってるんですけど…質問をしない習慣を12年間も叩き込まれた学生がその習慣を打破するのはなかなか難しいです。きっと、中学高校でも手遅れで、幼稚園から小学校くらいで疑問を大切にする習慣をつけてもらわないと手遅れなんでしょうね。

ところで、今回のエントリーを書いていて思ったのですが、葉っぱはなんで緑色なんでしょうか?

葉緑素が赤と青あたりの波長を吸収して光合成してるから、逆に緑色の光を光合成に使わないから緑色に見えるんでしょうけど、なんで緑色を光合成に使わないんでしょうね。素人考えでは、より短波長とより長波長の青と赤を使えるのにその中間の緑を使えないというのは勿体ない、非効率極まりない話だと思うのですが…なんでなんでしょう。


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この記事のコメント

個人的な推測ですが、なぜ光合成に緑を使わないかという質問は、なぜメソンはとびとびの質量しか持たないのかという質問と同じではないでしょうか?
2010-05-26 Wed 18:25 | URL | WB [ 編集]
> 個人的な推測ですが、なぜ光合成に緑を使わないかという質問は、なぜメソンはとびとびの質量しか持たないのかという質問と同じではないでしょうか?

メソンの質量が離散的なのは、原子核のモデルと同じで、第一原理からはわからないけど、とにかくそういうところにエネルギー準位を作るから、ですよね。光合成の際も量子力学的なエネルギー準位があるのではないか、ということですか。緑を吸収しないのではなく、吸収したくても吸収できない、という推測ですね。

私はそういう生物物理的なメカニズムを真面目に考えたわけではなく、進化の仮定で最適化、あるいは、適者生存がおこりますが、そういう過程で緑を吸収しないという解が選ばれたのは不思議だな、と思ったのでした。
2010-05-27 Thu 17:26 | URL | ExtraDimension [ 編集]
生物に必要な物質がたまたま緑を吸収しなかっただけ、なのではないでしょうか? 別に、緑とか赤とかというのは、ラベルに過ぎませんし。
2010-05-27 Thu 22:10 | URL | WB [ 編集]
海中ならば紅藻や褐藻もありますが、地上は緑色が多いような。

たぶん、海から陸に上がるときに、
1.光の眩しさ
2.圧力の変化
3.水分の減少
に適応する必要があったのではないでしょうか。

最近、Wikipediaが詳しくて面白いです。

1.については、「C4植物」について調べますと
「過剰な光は・・・活性酸素を発生させるので植物にとって害となるため、
光を蛍光や熱として 散逸させたり、光呼吸で還元力を消費させたり・・・
防御している。」
とあります。

関係あるか判りませんが、経験的に
アロエは、冬、日のあたったところだけ赤くなり、
シクラメンは、日に急にあてると葉が枯れてしまうようです。
スピルリナは、ペンキのように濃い緑色です。以上から
「気温が低くて乾いた割に光は強い」状態の光合成は厳しいのでは?
何かが結晶してしまいそう、というか。

2.については、今まで胞子などを海流が運んでくれていたところ、
風媒花のように工夫しないと、重力で下に溜まってしまいそうです。
そのうち、動物も進化したため、花粉や実をつけて、鳥や虫に
運んでもらう種が移動・繁栄しやすくなった、ということでは。
花は紫外線や匂いまで使って、目立つ工夫をしているようです。
2010-05-30 Sun 20:36 | URL | nisimiyu(西川美幸) [ 編集]

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