Чому листя зелене, частина 2
У якийсь момент в далекому минулому предки сучасних рослин зупинилися на смішній зеленій молекулі, яка допомогала їм створювати їжу, використовуючи енергію Сонця.
Ми точно не знаємо, звідки взялася ця молекула, ічому вона зелена - я маю на увазі, що чорний колір був би, очевидно, кращим у поглинанні УСІХ кольорів світла.
Проте, той факт, що практично всі рослини на Землі все ще використовують хлорофіл, має означати, що для цього є більше причин, ніж здається на перший погляд.
Рослинам потрібні поглинаючі світло молекули, такі як хлорофіл, щоб зробити лише дві речі:
1) захопити сонячну енергію і
2) перенести цю енергію до інших частин листа, щоб вони мали паливо для виробництва цукру.
Виявляється, що наявність світлопоглинаючих молекул, які погано поглинають певні довжини хвиль світла, насправді не є дуже важливим, оскільки молекули, подібні хлорофілу, не знаходяться на поверхні листа, але рівномірно розподілені по всій його тоіщині.
Це дає листку широку можливість поглинути більщість потрапляючих на нього фотонів світла.
Наприклад, якщо молекули хлорофілу погано поглинають зелене світла, їх шарувате розташування дозволяє листку вловити до 80% зеленого світла.
Фактично, якби листок поглинав усе зелене світло лише поверхнею, то це загрожувало б надмірним і занадто шіидким поглиннанням нергії, що виклало би у рослини еквівалент сонячного опіку.
Ще один плюс в захопленні енергії в розподіленному вигляді в тому, що при поглинанні енергія одразу ж розподіляється - немає потреби транспортувати її по всьому листку.
І це добре, тому що справжня робота тільки починається: використання сонячної енергії для приготування цукру з води і вуглекислого газу.
І це те, що хлорофіл робить блискуче.
Інші клітинні кухні, як у цих пурпурніх бактерій, теж можуть виробляти цукор, але не настільки добре, як і зелені.
Усе це тому, що зелена фаьрика з виробниітва цукру менше за розмірами, що робить їх будівництво менш енергозатратним, і в той же час має потужнішу систему для використання світлової енергії - хлорофіл може скомбінувати енергію, отриману від двох фотонів світла разом, щоб заправити потужну синтезуючу машину.
Отож, в ході еволюції серед світлозбіральних систем зелена перевершила пурпурну.
І ми бачимо результати цього змагання щодня навколо нас - я маю на увазі, що на зелений фотосинтез припадає понад 99,9% природної продуктивності на Землі.
Але чи зробила фізика і хімія «зелених» такий результат неминучим, або це випадковість?
Чи є десь у галактиці планета, де домінують пурпуні рослини?
Ми не знаємо, але нам відомо, що тут, на Землі, сильні сторони хлорофілу переважують його недолікі, а для нашої планети це, принаймні, не найгіршій варіант.