为什花更红了,草更绿了,为什么设有花没有草的地方,长出了红花绿革呢?
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花儿为什么这样红?”是人们对花朵的赞叹和歌颂,那么从科学角度讲是怎样的原理呢?万紫千红,红蓝交辉,都是花青素在不同的酸碱反应中所显示出来的。不论是花还是叶,它们的细胞液里都含有由葡萄糖变成的花青素。
当它是酸性的时候,呈现红色,酸性愈强,颜色愈红。当它是碱性的时候,呈现蓝色,碱性较强,成为蓝黑色,如墨菊、黑牡丹等。而当它是中性的时候,则是紫色。还有“战地黄花分外香”的菊花,“金英翠萼带春寒”的迎春花,都呈黄色。
菊科植物除了黄花以外,珲多橙色的花。橙色与柑橘、南瓜等果实的颜色相似,而最典型的是胡萝卜,所以表现这种色彩的色素,就被称为胡萝卜素。至于白花,那是因为细胞液里不含色素的缘故。有些白花,下如菊花,萎谢之前微染红色,表示它这时也含有少量的花青素了。
变色的一个特殊例子是添色木芙蓉,早晨初开白色,中午淡红,下午深红,一日三变,愈开愈美丽。又如八仙花,初开白色微绿,经过几天,变成淡红,或带微蓝,它不像添色木芙蓉那样朝开暮落。至于一般的花,大都初开时浓艳,后渐淡褪。
此外,还需要用物理学原理来解释。太阳光经过三棱镜或水滴的折射,会分成红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色。这七种颜色的光波长短不同,紫光波短。酸性的花青素会把红色的长光波反向出来,送到我们的眼帘,我们便感觉到是鲜艳的红花。
同样,中性的花青素反射紫色的光波,碱性的花青素反射蓝色的光波,胡萝卜素有不同的成分,便分别反射黄色光波或橙色光波。白花不含色素,但组织里面含有空气,会把光波全部反射出来。有的花瓣,表面有较多的细微而排列整齐的玻璃球似的突起,看起来好像丝绒,能够像金刚石那样强烈地反向光线,色彩就更为鲜艳,如某些月季花就是。
花儿的颜色还有它生理上的需要。光波长短不同,所含热量也不同:红、橙、黄光波长,含热量多;蓝、紫光波短,含热量少。花的组织,尤其是花瓣,一般都比较柔嫩。在野生状态,红、橙、黄花都生长在阳光强烈的地方,反射了含热量多的长光波,不致引起灼伤,有保护的作用。
蓝花都生长在树林下、草丛间,反射短光波,吸收微弱的含热量多的长光波,对它的生理作用有利。白花也多阴性植物,有些夜间开放,反射了全部的光波,是另一种适应措施。自然界少有黑色的花,只有少数的花偶然有黑色的斑点,因为黑色吸收全部的光波,热量过多,容易受到伤害。
从进化的观点来考察,它有一个发展的过程。裸子植物的花是原始的形态,都带绿色,而花药和花粉则呈黄色。在光谱里面,与绿色邻接的,长波一端是黄、橙和红,短波一端是青、蓝和紫。我们可以说,花色以绿色为起点,向长波一端发展,由黄而橙,最后出现红色;向短波一端发展,是蓝色和紫色。
红色应是最晚出现的花色,在进化过程中居于顶峰,最鲜艳,最耀眼。从达尔文的自然选择学说来看,昆虫起到了重要的作用。亿万年前,裸子植物在地球上出现的时候,昆虫还不多。花色素淡,传粉授精,依靠苋力,全部是风媒花。
后来出现了被子植物,昆虫也繁生起来。被子植物的花有了花被,更分化为萼和花冠(花被和花冠能称花瓣)。花瓣不再是绿色,而是比较显眼的黄色、白色或其他颜色。形状也大了,有的生有蜜腺,分泌蜜汁,有的散发芳香,这就成为虫媒花。
“蜂争粉蕊蝶分香”,昆虫给花完成传粉授精的作用。叶为什么是绿的:如果我问你:花朵是什么颜色的?你一定不知道怎么回答:有红色,有黄色,还有紫色……可是如果问你树叶是什么颜色的,你一定很快可以回答:绿色的,绿色的,还是绿色的。
可是,这是为什么呢?为什么它们不与各种颜色的花朵争奇斗艳呢?告诉你吧,它们有更重要的事要干呢,就是因为这件重要的事,它们需要它们的绿颜色。这件事就是—生命。你知道吗?树木有时候跟小朋友一样,都喜欢吃糖。
它们必须把一种糖和它们从地下吸取的别的养料结合在一起,才能成长出新的树叶、花朵和果实。而绿颜色(我们科学家喜欢叫做“叶绿素”),恰恰就有种特殊本领—把阳光变成电流,从而使纯粹的空气和水变成糖。
我们化学家称这一魔术为“光合作用”。要知道,这个本领任何别的颜色可都没有哦!为了让你懂得光合作用是如何进行的,我得先给你讲一讲光。阳光充满了颜色。通常你能同时看到光的全部颜色,所以你觉得它们是无色的。
但是,光中一旦缺少了一种颜色,你便会看到一种由剩余颜色组成的混合物;如果全部颜色都缺席,那就像黑夜那样一片漆黑;如果只剩下仅有的一种颜色,那么你也就只能看到这一种颜色了。蒲公英呈黄色,因为它把阳光中的全部颜色都“吃”掉了—除了黄色以外。
叶绿素是绿色,因为它让除了绿色以外的全部光的颜色都消失了。那么,叶绿素是如何把阳光变成电流,从而使纯粹的空气和水变成糖的呢?你现在一定很想知道吧。你可以把太阳想像为一个小丑,这个淘气的家伙不停地往四下里乱扔一些红色、黄色、绿色和蓝色的球球(我们科学家称这些球为光子);然后你再想像现有的一切事物—花、小汽车、衣服或你的皮肤—充满了小小的跷跷板:每一个跷跷板的一边是空的,另一边也放着一个球球(我们称它们为电子)。
如果这个小丑把一个光子球抛向跷跷板的空的一边,那么另一边的电子球就会跳往空中。可跳得再高最后也会落下来,而每当一个电子球球掉下来的时候,它便总是往空中吹出一点儿热量。在现有的一切事物里头当然没有什么小跷跷板。
然而确实存在着电子。一旦光照到这些电子上,并将自己的光子扔到电子上,电子就上下跳动。在往下坠落时,正如已经说过的那样,电子总是产生少量的热能。叶绿素有一种本领,它像一座小热电厂那样,可以将这种能量变成电流!当然,叶绿素释放出来的电流对你是完全无害的,你连感觉都感觉不到它,所以你千万别害怕。
为了使这种电流不再丢失,叶绿素还为它开辟出一条道路穿过墙进入树叶内部。化学物质在墙的另一边收到电能,并用它又制成了一种名叫ATP的物质。这种物质非常重要,因为这种物质将能量像硬币那样保存在一只小钱箱里,直至树叶需要它们。
这回你知道了吧,叶绿素能够完全免费地从大自然中获取空气和水,并且也知道如何用这些空气和水制造贵重的糖。但是制造的过程需要能量,以便把各种配料结合起来—提供这种能量的就是ATP。所以,有绿色的叶子,而没有玫瑰红色的或蓝色的叶子。
当它是酸性的时候,呈现红色,酸性愈强,颜色愈红。当它是碱性的时候,呈现蓝色,碱性较强,成为蓝黑色,如墨菊、黑牡丹等。而当它是中性的时候,则是紫色。还有“战地黄花分外香”的菊花,“金英翠萼带春寒”的迎春花,都呈黄色。
菊科植物除了黄花以外,珲多橙色的花。橙色与柑橘、南瓜等果实的颜色相似,而最典型的是胡萝卜,所以表现这种色彩的色素,就被称为胡萝卜素。至于白花,那是因为细胞液里不含色素的缘故。有些白花,下如菊花,萎谢之前微染红色,表示它这时也含有少量的花青素了。
变色的一个特殊例子是添色木芙蓉,早晨初开白色,中午淡红,下午深红,一日三变,愈开愈美丽。又如八仙花,初开白色微绿,经过几天,变成淡红,或带微蓝,它不像添色木芙蓉那样朝开暮落。至于一般的花,大都初开时浓艳,后渐淡褪。
此外,还需要用物理学原理来解释。太阳光经过三棱镜或水滴的折射,会分成红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色。这七种颜色的光波长短不同,紫光波短。酸性的花青素会把红色的长光波反向出来,送到我们的眼帘,我们便感觉到是鲜艳的红花。
同样,中性的花青素反射紫色的光波,碱性的花青素反射蓝色的光波,胡萝卜素有不同的成分,便分别反射黄色光波或橙色光波。白花不含色素,但组织里面含有空气,会把光波全部反射出来。有的花瓣,表面有较多的细微而排列整齐的玻璃球似的突起,看起来好像丝绒,能够像金刚石那样强烈地反向光线,色彩就更为鲜艳,如某些月季花就是。
花儿的颜色还有它生理上的需要。光波长短不同,所含热量也不同:红、橙、黄光波长,含热量多;蓝、紫光波短,含热量少。花的组织,尤其是花瓣,一般都比较柔嫩。在野生状态,红、橙、黄花都生长在阳光强烈的地方,反射了含热量多的长光波,不致引起灼伤,有保护的作用。
蓝花都生长在树林下、草丛间,反射短光波,吸收微弱的含热量多的长光波,对它的生理作用有利。白花也多阴性植物,有些夜间开放,反射了全部的光波,是另一种适应措施。自然界少有黑色的花,只有少数的花偶然有黑色的斑点,因为黑色吸收全部的光波,热量过多,容易受到伤害。
从进化的观点来考察,它有一个发展的过程。裸子植物的花是原始的形态,都带绿色,而花药和花粉则呈黄色。在光谱里面,与绿色邻接的,长波一端是黄、橙和红,短波一端是青、蓝和紫。我们可以说,花色以绿色为起点,向长波一端发展,由黄而橙,最后出现红色;向短波一端发展,是蓝色和紫色。
红色应是最晚出现的花色,在进化过程中居于顶峰,最鲜艳,最耀眼。从达尔文的自然选择学说来看,昆虫起到了重要的作用。亿万年前,裸子植物在地球上出现的时候,昆虫还不多。花色素淡,传粉授精,依靠苋力,全部是风媒花。
后来出现了被子植物,昆虫也繁生起来。被子植物的花有了花被,更分化为萼和花冠(花被和花冠能称花瓣)。花瓣不再是绿色,而是比较显眼的黄色、白色或其他颜色。形状也大了,有的生有蜜腺,分泌蜜汁,有的散发芳香,这就成为虫媒花。
“蜂争粉蕊蝶分香”,昆虫给花完成传粉授精的作用。叶为什么是绿的:如果我问你:花朵是什么颜色的?你一定不知道怎么回答:有红色,有黄色,还有紫色……可是如果问你树叶是什么颜色的,你一定很快可以回答:绿色的,绿色的,还是绿色的。
可是,这是为什么呢?为什么它们不与各种颜色的花朵争奇斗艳呢?告诉你吧,它们有更重要的事要干呢,就是因为这件重要的事,它们需要它们的绿颜色。这件事就是—生命。你知道吗?树木有时候跟小朋友一样,都喜欢吃糖。
它们必须把一种糖和它们从地下吸取的别的养料结合在一起,才能成长出新的树叶、花朵和果实。而绿颜色(我们科学家喜欢叫做“叶绿素”),恰恰就有种特殊本领—把阳光变成电流,从而使纯粹的空气和水变成糖。
我们化学家称这一魔术为“光合作用”。要知道,这个本领任何别的颜色可都没有哦!为了让你懂得光合作用是如何进行的,我得先给你讲一讲光。阳光充满了颜色。通常你能同时看到光的全部颜色,所以你觉得它们是无色的。
但是,光中一旦缺少了一种颜色,你便会看到一种由剩余颜色组成的混合物;如果全部颜色都缺席,那就像黑夜那样一片漆黑;如果只剩下仅有的一种颜色,那么你也就只能看到这一种颜色了。蒲公英呈黄色,因为它把阳光中的全部颜色都“吃”掉了—除了黄色以外。
叶绿素是绿色,因为它让除了绿色以外的全部光的颜色都消失了。那么,叶绿素是如何把阳光变成电流,从而使纯粹的空气和水变成糖的呢?你现在一定很想知道吧。你可以把太阳想像为一个小丑,这个淘气的家伙不停地往四下里乱扔一些红色、黄色、绿色和蓝色的球球(我们科学家称这些球为光子);然后你再想像现有的一切事物—花、小汽车、衣服或你的皮肤—充满了小小的跷跷板:每一个跷跷板的一边是空的,另一边也放着一个球球(我们称它们为电子)。
如果这个小丑把一个光子球抛向跷跷板的空的一边,那么另一边的电子球就会跳往空中。可跳得再高最后也会落下来,而每当一个电子球球掉下来的时候,它便总是往空中吹出一点儿热量。在现有的一切事物里头当然没有什么小跷跷板。
然而确实存在着电子。一旦光照到这些电子上,并将自己的光子扔到电子上,电子就上下跳动。在往下坠落时,正如已经说过的那样,电子总是产生少量的热能。叶绿素有一种本领,它像一座小热电厂那样,可以将这种能量变成电流!当然,叶绿素释放出来的电流对你是完全无害的,你连感觉都感觉不到它,所以你千万别害怕。
为了使这种电流不再丢失,叶绿素还为它开辟出一条道路穿过墙进入树叶内部。化学物质在墙的另一边收到电能,并用它又制成了一种名叫ATP的物质。这种物质非常重要,因为这种物质将能量像硬币那样保存在一只小钱箱里,直至树叶需要它们。
这回你知道了吧,叶绿素能够完全免费地从大自然中获取空气和水,并且也知道如何用这些空气和水制造贵重的糖。但是制造的过程需要能量,以便把各种配料结合起来—提供这种能量的就是ATP。所以,有绿色的叶子,而没有玫瑰红色的或蓝色的叶子。
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