Warum sind Pflanzen gerade grün?

Fifty · Gast

Guten Tag,

ich suche nicht nach der Antwort, dass das Chlorophyll ja grün sei Augenzwinkern

Ich komme eigentlich aus dem technischen Bereich, also wenig Ahnung von Biologie, aber mich beschäftigt die Frage, warum sich Pflanzen gerade die Farbe grün "ausgesucht" haben.

Wenn etwas grün ist, heißt das ja, dass all das einfallende Licht absorbiert wird, bis auf das grüne Licht (~550nm). Dieses wird reflektiert und demnach für die chem. Reaktionen im Blatt nicht benötigt.
Jetzt fällt allerdings auf, dass das elektromagnetische Spektrum der Sonne gerade das Maximum im grünen Bereich hat, also dort die Intensität am Höchsten ist. (siehe Wiki: Sonnenstrahlung)

Warum nutzt eine Pflanze dann genau diese Licht nicht, obwohl es ja am Effektivsten wäre?

PaGe · Moderator Anmeldungsdatum: 19.03.2007 Beiträge: 3549 Wohnort: Hannover

Da gibt es mehrere Dinge zu beachten:

1. Die Energie wird nur für die Anregung verwendet. Da "reicht" das rote Licht bereits. Ob ein Pigment das grünes Licht absorbieren kann, mehr Output generiert, ist damit nicht gleichzusetzen. Das blaue Licht bringt der Pflanze auch kein Mehrnutzen. Rotes Licht würde eigentlich zum selben Effekt führen.

2. Bei Wiki wird die Strahlungsintensität dargestellt. Das ist nicht gleichzusetzen mit der Photonenanzahl, die auf die Erde trifft, da "rote Photonen" energieärmer sind. Es könnte also sein, dass die Photonenanzahl gar nicht geringer ist. Kann man ausrechnen, habe ich aber gerade keine Zeit für.

3. Chlorophyll kann im roten und blauen Bereich absorbieren. Ein grünes Pigment wird dies wahrscheinlich nicht können, da zwischen den Energieniveaus der Molekülorbitale auch eine Lücke ist /sein muss. Damit können deutlich mehr Photonen genutzt werden.

4. In der Tiefsee gibt es dann Algen (idR Rotalgen), die auch in der Grünlücke absorbieren. Offensichtlich können sie sich aber nicht durchsetzen. Wahrscheinlich ist die Effizienz der normalen Pigmente einfach zu gut. Außerdem müsste sich so etwas evolutionär erst einmal bei "normalen" Pflanzen entwickeln, wobei diese den anderen Pflanzen sofort überlegen sein müsste. Das wird allerdings schwierig, da die anderen Pflanzen sehr gut an die Bedingungen angepasst sind und damit wahrscheinlich immer konkurrenzstärker sein werden. Große evolutionäre Schritte werden häufig nur vollzogen, wenn es durch eine Katastrophe oder auf einer Insel zu einer Situation kommt, bei der erst einmal wenig Konkurrenz entsteht, sodass auch leichte Nachteile erst einmal nicht so einen großen Nachteil bringen, dass der Organismus sich kaum fortpflanzen kann. In dieser Zeit könnten weitere Mutationen auftreten, die das neue System "besser abstimmen".

Fifty · Gast

Deine Punkte kann ich nachvollziehen smile

Super, vielen Dank!

Daniel35 · Anmeldungsdatum: 10.09.2012 Beiträge: 511

Da gab es mal vor ein paar Jahren einen netten Artikel im Spektrum der Wissenschaft zu (10, 2008).
Dort heißt es

Diana983 · Anmeldungsdatum: 25.06.2013 Beiträge: 12

Das hat mit einer Grundlage des Lebens zu tun - der Photosynthese, über die Pflanzen Licht in chemische Energie wie beispielsweise Zucker umwandeln. Die Farbe eines Gegenstandes bestimmt immer die Lichtfarbe, die er reflektiert. Im Fall der Pflanzen handelt es sich um Licht der Wellenlänge Grün. Für die Photosynthese brauchen die Pflanzen nur das blaue und rote Licht, das grüne bringt ihnen nichts und sie spiegeln es einfach zurück, erklärt Kleine. Das ist der Grund, warum Pflanzen eine grüne Farbe haben.

petersteier · Anmeldungsdatum: 19.08.2018 Beiträge: 1

So, ich habe die Antwort wahrscheinlich gefunden, basierend auf http://www.scinexx.de/wissen-aktuell-13416-2011-05-13.html. Pflanzen können bei voller Sonneneinstrahlung sowieso nur ca. 20% des Lichtes verdauen, der Rest des absorbierten Lichts kann nicht verwertet werden, und endet unvermeidlich als Wärme. Die meiste Energie im Sonnenlicht steckt im grünen Licht. Es war möglicherweise evolutionär besser, das gar nicht erst zu absorbieren, sondern gleich zu reflektieren, da es so die Blätter nicht unnötig erhitzt. Die maximal umsetzbaren 20% sind auch in Blau und Rot vorhanden.

Es stimmt zwar was andere sagen, dass die Photosynthese (genau wie eine technische Photozelle) von jedem absorbierten Photon nur den gleichen Anteil (die Bandlücke) nutzt, ein spezielles zusätzliches "grün-Chlorophyll" könnte die Energie der grünen Photonen aber eben auch absorbieren. Wenn ich mir das Sonnenspektrum anschaue, sind auch fast soviele grüne wie rote Photonen da.

Könnte der Grund sein, wir können die Evolution aber nicht fragen, was sie sich dabei gedacht hat.

lxrs · Anmeldungsdatum: 03.09.2018 Beiträge: 11 Wohnort: Weimar

Hallo,

grün ist meine Lieblingsfarbe. Blätter und Pflanzen sind grün, denn der Farbstoff Chlorophyll reflektiert grün und die anderen enthaltenen Farbanteile aufnimmt und in chemische Energie umwandelt.

henrylilo · Anmeldungsdatum: 21.11.2018 Beiträge: 11

wie interessant! das hatte mich auch mal interessiert smile

komme auch nicht aus dem Bereich :P Big Laugh