Perché le foglie delle piante sono verdi

Un fatto ben noto alla maggior parte, è che le foglie delle piante sono verdi. La ragione di questa colorazione proviene da una lunga storia evolutiva influenzata dai vari fattori ambientali.

Tuttavia, ci chiediamo se questo avrebbe potuto essere altrimenti, cioè perché le foglie delle piante sono verdi e non, ad esempio, rosse o blu? Questo e altri fatti sono rivelati in Green Ecology.

L'origine delle piante di terra verde

In primo luogo, le piante terrestri hanno gli organismi vegetali di origine che sono emersi e si sono evoluti sott'acqua . Tenendo conto dei batteri e delle alghe fotosintetiche acquatiche, con una vasta gamma di colori come verde, giallo, rosso o marrone. Quindi cosa rende predominante il colore verde nelle foglie delle piante terrestri? L'idea che attualmente ha un consenso maggiore è che gli organismi vegetali hanno adattato i loro sistemi fotosintetici alla cattura di fotoni di luce, poiché ne hanno in abbondanza sulla terra.

Tuttavia, sulla Terra l'intensità della luce non è sempre stata la stessa, cioè la quantità di fotoni che influenzano la Terra è cambiata nel corso della storia (la luminosità è aumentata notevolmente all'inizio della storia della Terra). Inoltre, la leggera filtrazione che l'atmosfera svolge prima che raggiunga la superficie terrestre è variata in base alla sua composizione chimica, principalmente a causa dell'ozono e dell'ossigeno presenti (due componenti che non erano presenti nell'atmosfera originale). Infine, deve essere presa in considerazione anche la filtrazione dell'acqua sulla luce che raggiunge le diverse profondità.

Perché le foglie delle piante sono verdi?

La luce solare che raggiunge la Terra è molto ricca di fotoni rossi e meno di fotoni con maggiore energia dello spettro, i fotoni blu. In una posizione di energia intermedia ci sono i fotoni a luce verde. Anche questi fotoni non sono molto abbondanti alla luce del sole. Le foglie della maggior parte delle piante (e delle piante in generale) contengono cloroplasti, che sono gli organelli che contengono la molecola di clorofilla, che è responsabile della cattura dei fotoni di luce per eseguire la fotosintesi e il colore verde delle foglie delle piante. Questi pigmenti assorbono lo spettro solare corrispondente alla luce più abbondante, il rosso e il più energico, il blu, mentre riflettono la luce verde . Per questo motivo, percepiamo le foglie delle piante (e delle piante) verdi.

I pigmenti di clorofilla sono come antenne che hanno un orientamento ottimale per catturare i fotoni di luce ricevuti dal sole. Ma ci sono altri pigmenti oltre alla clorofilla, ad esempio gli organismi fotosintetici che vivono sott'acqua hanno pigmenti con cui possono catturare meglio quei fotoni dello spettro solare che sono più abbondanti sott'acqua. Ecco perché diciamo che il colore verde delle piante terrestri è il risultato di un processo evolutivo, dal momento che le piante emerse dal mare si sono adattate allo spettro luminoso più abbondante della superficie terrestre.

Le foglie delle piante verdi sarebbero se la Terra avesse l'orbita attorno a un corpo luminoso con caratteristiche diverse rispetto alla Terra? La risposta è negativa In questi casi ci sarebbero piante blu o nere, a seconda se il pianeta orbita attorno a un corpo luminoso di tipo F (emettitore di fotoni blu e le piante sarebbero protette con pigmenti blu), di tipo M o nana rossa (che favorisce le piante adattate per catturare tutti i tipi di fotoni, cioè sarebbero piante nere).

Cambiamenti di colore in autunno

Come abbiamo visto, le foglie delle piante sono verdi a causa degli spettri luminosi catturati e riflessi dalla clorofilla . Tuttavia, perché ci sia una produzione di clorofilla, sono necessarie temperature calde e luce solare, altrimenti smetterà di produrre progressivamente. Le temperature calde e l'abbondanza di luce solare sono tipiche della primavera e dell'estate. Pertanto, quando i giorni si accorciano e le notti sono più lunghe (tipiche dell'autunno e dell'inverno), la produzione di clorofilla si interrompe fino a quando non si verifica più e la foglia finisce per esaurire la clorofilla.

Questo fatto si traduce nella progressiva scomparsa del colore verde. Quando ciò accade, gli altri pigmenti vengono progressivamente "smascherati" e le foglie appaiono gialle, arancioni, ocra o rosse.

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