Proč jsou rostliny zelené?

Řešení úlohy

„Protože jim chutná modré a červené světlo.“ :-)

Stručně o světle

Pokud chceme alespoň trochu přiblížit, co je to světlo vlastně, je třeba si uvědomit, že je to jedna z věcí, které se velmi těžko představují. Náš mozek si umí dost dobře představit to, s čím má zkušenost, ať už přímou nebo nepřímou. Umíme si velmi dobře představit věci, které nás obklopují, na které si, takříkajíc, můžeme sáhnout. Úplná podstata světla však zasahuje i do říše mikrosvěta, kde se setkáváme s jevy, které se naší běžné zkušenosti vymykají. Náš mozek na to není připraven, proto i naše představy jsou velmi zkreslené a zjednodušené. Přesto si alespoň nějakou základní představu pokusíme vytvořit…

Představme si světlo jako vlnu. Můžeme to zjednodušeně připodobnit k tomu, když do ruky chytneme lano a začneme s ním kmitat. Lano se začne vlnit a tím se přenáší energie. O světle pak říkáme, že se jedná o tzv. elektromagnetické vlnění.

Na světlo můžeme pohlížet nejen jako na vlnu, ale také jako na proud částic – fotonů, tedy jakýchsi jednotlivých „balíčků“ energie světla. O světle říkáme, že se v některých situacích chová jako proud částic a v jiných jako vlna. Učeně to nazýváme korpuskulárně-vlnový dualismus (korpus – tělo, částice; dualismus – dvojitost).

Bílé denní světlo je směsí světla o různých vlnových délkách. Vlnová délka je zjednodušeně vzdálenost mezi dvěma sousedními vrcholy vlny. Jednotlivým vlnovým délkám pak odpovídají různé barvy. Podíváme-li se na následující obrázek, vidíme, že z viditelného světla má největší vlnovou délku (nejmenší frekvenci) světlo červené a nejmenší vlnovou délku (největší frekvenci) světlo fialové.

Rozklad bílého světla na jednotlivé barvy vidíme třeba u duhy, která vzniká rozložením světla (nejen) na kapkách deště na barevné spektrum.

Newtonův kotouč

Opačnou ukázkou je Newtonův kotouč (viz obrázek). Pokud ho roztočíme, jednotlivé barvy se v našem vjemu složí a kotouč vnímáme jako bílý nebo bělavý.

A jak je to tedy s těmi rostlinami

Rostliny potřebují světelnou energii, aby mohly provádět fotosyntézu. Světlo zachytávají v buňkách pomocí barviva zvaného chlorofyl. Ten pohlcuje nejvíce modré a červené světlo. Méně pak světlo zelené, jehož větší část se odráží zpět nebo prochází listem; a když odražené zelené světlo dopadne do našich očí, vnímáme rostliny jako zelené.

Proto se například pro akvarijní rostliny prodává speciální osvětlení, které má ve svém spektru výraznější zastoupení modrého a červeného světla, aby podpořilo fotosyntézu a tím růst rostlin.

Některé rostliny zelené nejsou. Důvody mohou být různé. Některé například obsahují jiná barviva, která zelenou barvu chlorofylu překrývají. Existují ale také parazitické rostliny, které získávají organické látky na úkor svých hostitelů a chlorofyl vůbec nepotřebují. Nemusejí tedy provádět fotosyntézu, při které si rostliny za pomoci světelné energie vytvářejí organické látky. Příkladem je podbílek šupinatý (Lathraea squamaria), parazitující na kořenech stromů; na fotografii.