為什么植物以綠色為主，而不是其他的顏色？

在地球上我們看到的大大都植物都是綠色的葉子，很少能看見其他八怪七喇的顏色，其實這個問題跟太陽自身的光譜分布有關系，也與植物在順應情況中的選擇進化有關系。

我們知道，生物在進化的過程中所發生的基因突變是標的目的隨機偏向成長的，而基因又決議了生物的性狀，所以說植物的葉子可所以太陽光譜中肆意的一種顏色，可是基因突變導致的葉子所有顏色中，那個加倍有利于植物保存的顏色會在大天然的選擇中被保留下來，而那些競爭力不強的顏色就會被裁減，這就是天然選擇。

很顯然，綠色的葉子加倍有利于植物的保存，也就被保留了下來。但為什么是綠色呢？而不是其他顏色？

起首說下，為什么我們看到的葉子是綠色的

在地球上絕大大都的物體不克不及天然發光，我們能看到它們只是它們反射了太陽光。人類對光的熟悉可以追溯到古希臘期間，但真正對光進行科學的闡發是在17宿世紀，在此之前我們一向認為太陽光是白色的，牛頓經由過程三棱鏡為我們證實了太陽光是一種復合光，由多種分歧的顏色構成。

之所以白色的復合光進入三棱鏡今后能被分化當作多種分歧的顏色，是因為這些分歧顏色的光所具有的波長分歧，能量也分歧，波長分歧的光從一種介質進入別的一種介質的時辰就會所具有的折射率也分歧，此中波長最長的紅色光折射率最小，波長最短的紫色光折射率最大，是以當光經由過程三棱鏡后就被分化當作由各類分歧顏色構成的光譜。

太陽光由分歧的顏色構成就詮釋了我們在糊口中所看到的花花綠綠的宿世界，我們之所以能看到綠色的樹葉簡單來說是因為樹葉接收了太陽光中其他波長的光子，而不接收或反射出了綠色波長的光子，這些光子被反射進入我們的眼睛，我們就看到了綠色的樹葉。

上圖可以看到植物的接收光譜根基處在藍光和紅光，根基不接收綠光，很少接收黃光。是以我們日常平凡所看到的樹葉的顏色根基就出來綠色和黃色之間轉變。

當然糊口著看到的所有事物的顏色都是這個道理，它們不接收某種波長的光子，我們就看到了響應波長的顏色。我們看的黑色和白色這兩種環境是物體將照射到它身上所有可見光幾乎全數接收和反射的成果。下面的問題就是詮釋為何植物會選擇這樣的接收光譜，綠光和黃光為什么不被植物喜好？

太陽光譜

上文說了生物的進化會被天然情況所選擇，而地球上能量的本家兒要來歷恰是太陽光，是以太陽光的光譜分布直接就影響到了地球上所有生物的進化偏向。我們知道太陽發光發燒的原因是因為其焦點的猛烈核聚變，在輕元素聚變為重元素的過程中所釋放的能量會經由過程高能伽馬射線和中微子的體例釋放出來。

此中中微子可以不受阻礙的攜帶能量從太陽焦點敏捷的逃逸，而光子卻不克不及！高能伽馬射線會經由過程隨機安步的體例從焦點破費數萬年的時候傳布到太陽概況，在這個過程中，伽馬射線會經由過程與太陽中帶電粒子的碰撞而損掉能量，損掉的能量會加熱太陽的各個層。

例如：輻射層、光球層、對流層，這些層溫度各不不異，但城市以黑體輻射的體例標的目的外輻射能量，還有就是損掉了能量的大量伽馬射線也會分離到分歧波長的光譜中。

是以，我們說太陽的光譜是持續的近似于黑體輻射的光譜，波長規模從X射線一向延續到了無線電波段，可是在可見光波段達到了峰值。也就是說，太陽光光譜的規模雖說很廣，可是其可見光中的光子數目是最多的。

這就詮釋了為什么地球上的生物在進化的過程中大多以領受可見光的體例來不雅察外界或者操縱太陽光能量，因為這個規模的光子數目和能量最多。這就是生物進化和情況的一種彼此協和諧融合，若是在宇宙中的其他處所，母恒星的質量更大的話，它所發出的藍光和紫外線就越多，那么的生物也許會進化出操縱紫外線的能力。

若是母恒星的質量更小，發出的光就會越紅，是以那邊的生物就會進化出可以或許操縱紅外線的能力。

以上就是太陽正整體光譜對生物進化的影響。接下來我們再看一下太陽光在可見光譜中的分布環境。

上圖就是太陽光在可見光波段的光譜分布，大師可以看到在可見光譜中，綠光達到了峰值，并且綠光的波段規模也比力廣，這申明在綠光區域擁有很是大的能量，若是植物選擇接收所有的可見光譜，炎天的暴曬，能量就會高到灼傷植物，最好的選擇就是拋卻中心的峰值綠光，而選擇的兩頭數目較較少，能量最高的藍光和能量最低的紅光來進行光合感化，這樣加倍穩妥。

所以地球上的植物大多就以這樣的策略進行進化，不僅庇護了本身在太陽光下不被灼傷，并且也保障了光合感化所需的能量需求。

若是在星球，母恒星可見光譜峰值的轉變，也會導致那邊的植物選擇性地接收恒星光，以達到最優的光合感化結果。若是母恒星光譜整體都偏移到了紅光，那么那邊的植物就會接收所有的光子來為本身供給能量，那么這些植物看起來就是黑色的。