你是否相信在地球生命誕生的初期,地球并不像現(xiàn)在這樣是一顆綠色的星球,而是呈現(xiàn)出紫色??茖W(xué)家認(rèn)為這主要是因?yàn)楫?dāng)時(shí)的地球植物依靠分子而不是葉綠素來(lái)吸收太陽(yáng)光,所以在光合作用時(shí)會(huì)反射出紫色的光線。
我們知道,葉綠素在植物進(jìn)行光合作用時(shí)起著最核心的作用,它主要吸收太陽(yáng)光中的藍(lán)色和紅色光波,然后反射出綠色的光線,這使得地球上絕大部分植物的葉子呈現(xiàn)出綠色。但通過(guò)對(duì)古代植物和大氣環(huán)境的研究,科學(xué)家們卻發(fā)現(xiàn)在地球生命誕生的初期,植物并不是依靠葉綠素來(lái)吸收太陽(yáng)光并完成光合作用,而是依靠它們體內(nèi)一種特定分子來(lái)實(shí)現(xiàn)這一過(guò)程。當(dāng)植物分子吸收太陽(yáng)光線后,就會(huì)產(chǎn)生出一種紫色的色素,這就會(huì)使得它們的葉子乃至整個(gè)地球都呈現(xiàn)出紫色。
科學(xué)家們解釋認(rèn)為,植物在地球誕生的初期,都是以一種非常簡(jiǎn)單的狀態(tài)存在的。植物生長(zhǎng)所必需的能量,也只能依靠最容易進(jìn)化的簡(jiǎn)單分子來(lái)完成。在太陽(yáng)散發(fā)出來(lái)的光能量中,綠色光線傳播了大部分的能量,這使得植物最容易吸收此類光線。其實(shí),人類在長(zhǎng)期的進(jìn)化過(guò)程中也對(duì)綠色產(chǎn)生了適應(yīng)感,這就是為什么夜晚他們?cè)谝挂曠R中看任何物體均呈現(xiàn)出綠色。
依據(jù)化學(xué)結(jié)構(gòu)上的細(xì)微區(qū)別,葉綠素分為三種,分別是葉綠素a、葉綠素b和葉綠素c。其中葉綠素a是主要的光合色素,存在于所有的光合放氧植物中,其他兩種是輔助色素,分別存在于不同的植物門類中。除了葉綠素外,還有其他類型的光合色素,如胡蘿卜素、藻膽素等,它們也是植物光合作用的輔助色素,植物的顏色取決于這幾種色素的組合。
植物通過(guò)分子吸收太陽(yáng)能量,其光合作用的效率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于目前的葉綠色。植物分子在吸收能量時(shí),它們只能針對(duì)特定的光譜進(jìn)行光合作用,而在目前所有的光合放氧植物中,幾乎全部都有葉綠素a的存在,葉綠素a對(duì)太陽(yáng)光有兩個(gè)吸收高峰,分別是440納米附近的藍(lán)區(qū)和680納米附近的紅區(qū),一個(gè)位于藍(lán)光區(qū)域,一個(gè)位于紫光區(qū)域,但它對(duì)于處在500~600納米之間的綠光吸收的甚少。葉綠素b的吸收高峰也是在藍(lán)區(qū)和紅區(qū),分別為470納米和650納米。所以,對(duì)于地球植物而言,葉綠素進(jìn)行光合作用的效率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出植物分子。
由于目前已經(jīng)推測(cè)出地球早期可能呈現(xiàn)紫色,那么科學(xué)家們?cè)谄渌b遠(yuǎn)的星球?qū)ふ业赝馍陀辛诵碌乃悸?。人類在尋找地外生命時(shí),不應(yīng)該再局限于根據(jù)地球目前的特征來(lái)進(jìn)行搜尋。
編輯/孫櫟櫟