为什么很多海底植物是红色的?

大家在看一些关于海底世界的纪录片的时候,是否注意到一种现象,很多海底植物都是红色的,和陆地上翠绿的植物完全不一样,那么这是怎么回事呢?难道这些海底植物没有叶绿素来进行光合作用么?

红色的海底植物
红色的海底植物

首先我们要知道颜色到底是什么?

当光线照射到一个物体上时,它会做以下两件事之一:它要么被反射,要么被吸收。当光被反射时,它会发出某种颜色。无论你看到什么颜色,都是光线照射到该物体时反射的颜色。

物体的颜色还取决于物体吸收的颜色。我认为用一个例子可以最好地解释这一点。想想树上的叶子。它们是绿色的,每个人都知道这是因为叶绿素。太阳光(所有颜色的混合物)照射在叶子上。叶子中的叶绿素吸收蓝光和红光,反射绿光,所以树叶看起来是绿色的。

而对于像深海藻类这样的红色植物,它需要吸收绿光和蓝光并反射红光。然而,究竟是什么让它们需要吸收蓝光和绿光呢?当光线穿过水时,水有其独特的行为。

为什么红藻需要蓝光?

海洋中的水吸收红光的速度高于其它颜色,尤其是蓝光。所有的蓝光都被反射回来,使海洋呈现蓝色。

也就是说,这个深度的植物所能利用的光能,就是蓝光!它们不能只使用普通的叶绿素,那么它们还使用什么?

海水对于不同波长光线的阻隔造成了海底植物和陆地植物颜色的不同
海水对于不同波长光线的阻隔造成了海底植物和陆地植物颜色的不同

深水中的光合作用

绿色植物使用两种类型的叶绿素。叶绿素-a吸收蓝色和橙黄色光。第二种色素是叶绿素b,它吸收蓝光和红光。如果你查看色谱,就会发现只剩下一种颜色——绿色!

这些红藻令人惊讶的是它们含有叶绿素a。这意味着有一种色素吸收蓝光和橙黄色光,但它们从中获得的能量不足以让植物制造食物。

它们没有叶绿素-b,而是有一个有趣的色素家族,称为藻红蛋白

藻红蛋白是一组红色光合色素。你可能会猜到,它们是红色的,因为它们吸收蓝光和绿光。

与大多数主要依靠叶绿素来利用太阳能的植物不同,红藻实际上使用藻红蛋白作为它们的主要光合色素。事实上,根据这项研究,在这些植物中发现的藻红蛋白含量最高可达叶绿素的五倍。

这对它们的光合作用产物也有有趣的影响。

看看这红藻!这么漂亮吧?多亏了藻红蛋白
看看这红藻!这么漂亮吧?多亏了藻红蛋白

不同的颜色,不同的产物

具有不同的色素甚至会影响红藻可以制作的食物类型。在地表的植物中,食物以淀粉的形式储存。我们都听说过淀粉,众所周知,淀粉大量存在于土豆、小麦和大米中。许多葡萄糖分子在一个非常大的链中相互连接,为我们提供淀粉颗粒。

红藻将其食物储存为佛罗里达淀粉。这种淀粉之所以得名,是因为它存在于仅在美国佛罗里达州发现的藻类家族中。佛罗里达淀粉也是葡萄糖分子的长链。区别在于葡萄糖分子之间键的位置。

小结

这个星球上的生命以许多有趣和独特的方式进行了适应。红藻就是一个很好的例子。它们设法在没有人认为可能的地方生存并茁壮成长。

为了征服不可能的环境,它们发展出疯狂的适应能力。我们的自然世界比我们看到的要多得多,当我们去探索它时,我们会发现许多有趣的东西,比如红色植物!

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