Warum sind Blätter grün?

Gast3154 · Gast

Meine Frage bezieht sich speziell auf das Emmessionsmaximum der Sonne im Wellenlängenbereich um 500nm, also im grün-gelben, sichtbaren Bereich. Gemäß der Annahme, dass man der Natur eine Intention unterstellen darf, was hat sie sich dabei gedacht? Oder: Wären cyan-farbene Blätter nicht effektiver?
Danke im Voraus!

Chlorophyll · Gast

Geringere Wellenlänge = Höhere Frequenz = mehr Energie, blau absorbieren bringt mehr. Das ganze Lichtsammelkomplex, von dem nicht so ganz einfach aufgebaute Chlorophyll meist nur ein kleines Teil ist, ist sehr kompliziert aufgebaut. Pflanzen absorbieren Energie nicht um sich damit zu heizen, sondern um sie weiter zu verwenden, z.B. Moleküle zusammenzusetzen und da braucht man auch bestimmte Energien etc. Da muss man schon Molekularbiologie Studieren, um das genau auseinanderzunehmen.

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

magician4 · Anmeldungsdatum: 03.06.2010 Beiträge: 914

in ergaenzung:

die "erfinder" der photosynthese, die blaualgen, haben in der tat so aehnlich "gedacht" wie du argumentierst (hence the name) [ und das, obwohl die sonne zum zeitpunkt dieser entwicklung, vor ca. 3.5 milliarden jahren, noch ein signifikant anderes strahlungsspektrum hatte: "chinese restaurant problem": we had a "dim sun" then...]
um die sache "perfekt" zu machen haben die sogar "aufgebohrt", und durch kombination mehrerer chromophore dann richtig breitband-abgefischt ( einige "praktisch schwarze" arten leben noch heute)
http://de.wikipedia.org/wiki/Cyanobakterien

mehrere chromophore (und nachgeordnete multiplexe biochemische "verwertungskaskaden") bereitzuhalten bedeutet jedoch einen nicht unerheblichen zellulaeren mehraufwand, und der muss schlussendlich irgendwie wieder eingespielt werden, und zwar im direkten wettbewerb mit alternativen konzepten.

es hat sich nun gezeigt, dass bei diesem komplexen minimax-problem mehr als nur eine loesung ( je nach nische in der du sitzt) "durchhaltbar " ist: waehrend sich unter der randbedingung "land" offensichtlich die variante "wir konzentrieren uns auf rosinenpickerei, fischen uns nur die creme de la creme ab, haben an der stelle dafuer dann einen verringerten biochemischen "verdauungsaufwand" usw.." fuer hoehere pflanzen als erfolgsstory durchgesetzt hat...
... dominieren hingegen in aquaristischen systemen nach wie vor (sofern ich da recht informiert bin) die blaualgen quantitativ das geschehen (und produzieren nach wie vor den loewenanteil des weltweit "verkonsumierten" sauerstoffs: ohne landpflanzen koennten wir entspannt weiterathmen, ohne blaualgen langfristig wohl eher nicht..)

last not least: es ist ein irrtum anzunehmen, mutter natur wuerde stets und immer und ueberall aus jeder gegebenen situation mit sicherheit das theoretische optimum rausholen bzw. bereits rausgeholt haben - wo auch immer das dann liegen mag.
manchmal kommt das leben halt von einmal eingeschlagenen pfaden (incl. der downstream-konsequenzen) nur schwer wieder runter, und auch kollege zufall spielt mitunter eine entscheidende rolle...

tja. ich hoffe das hilft weiter?

gruss

ingo

User17 · Gast

Blaualgen leben aber im Wasser, wo wieder Intensitätsmaxima bei anderen Wellenlängen vorherrschen (abhängig von der Wassertiefe).

Wie schon Darwin
In guter Näherung entspricht das spezifischen Ausstrahlungsspektrum der Sonne dem eines planckschen Schwarzen Körpers bei T=5777K. Leitet man das von der Wellenlänge abhängige spezifische Ausstrahlungsspektrum M(%lambda, T) nach der Wellenlänge, so erhält man die maximale Strahlenleistung und die zugehörige Wellenlänge. Bei der Sonne liegt diese, wie schon richtig dargestellt wurde bei ungefäh 502nm. Überführt man das spezifischen Ausstrahlungsspektrum über die Gleichung: %lambda=c/f jedoch in eine frequenzabhängige Funktion, so erhält man durch Ableiten nach f die maximale Photonenrate. Aber vorsicht, es gilt: d%lambda=-c/f² df.
Für das Ergebnis berechnet man dann wieder die Wellenlänge aus %lambda=c/f. Diese liegt nun bei ca. 883nm, unter Berücksichtigung der Absorption des atmosphärischen Wasserdampfes etwa bei 700 nm, also im roten Bereich, der vom Chlorophyll komplett absorbiert wird.
Grüne Pflanzen setzen also auf Quantität statt auf Qualität.

vgl. wikipedia -> Wiensches_Verschiebungsgesetz