Pitanje:
Postoji li razlog zašto ljudski vid i biljke koriste istu valnu duljinu svjetlosti?
Rory M
2012-01-06 02:18:06 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Prihvaćeni raspon valnih duljina svjetlosti koje ljudsko oko može otkriti je otprilike između 400nm i 700nm. Je li slučajnost da su ove valne duljine identične onima u opsegu fotosintetski aktivnog zračenja (PAR) (valna duljina svjetlosti koja se koristi za normalnu fotosintezu)?

Postoji li i druga mogućnost nešto posebno o fotonima s onim razinama energije što dovodi do stabiliziranja selekcije u više vrsta raznolikih poput ljudi i biljaka?

Ljudska vrsta (i pretpostavlja se da su mnogi naši bliski preci) ima izvanrednu sposobnost otkrivanja nijansi zelene i crvene boje. iza te izreke stoji teorija da smo razvili tu sposobnost da bolje razlikujemo zrele plodove i na taj način optimiziramo hranu. Većina ostalih sisavaca zapravo nema sposobnost prepoznavanja boje. p.s. Nemam izravne reference na ovu teoriju, ali najvjerojatnije sam o njoj čitao u udžbenicima biologije Campbella i Reecea. D.S.
četiri odgovori:
#1
+101
Poshpaws
2012-01-06 17:42:01 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Dobro pitanje.

Ako pogledate spektralnu raspodjelu energije u prihvaćenom odgovoru ovdje, vidjet ćemo da vrste poput ozona apsorbiraju fotone s valnim duljinama manjim od ~ 300 nm. Mnogo više od 750 infracrvenog zračenja uglavnom apsorbiraju vrste poput vode i ugljičnog dioksida. Stoga velika većina solarnih fotona koji dođu na površinu imaju valne duljine koje se nalaze između ove dvije krajnosti.

Stoga bih sugerirao da će se površinski organizmi prilagoditi da koriste ove valne duljine svjetlosti, bilo da se koristi u fotoreceptorima ili u fotosintezi jer su to dostupne valne duljine; tj. organizmi su se prilagodili da koriste ove valne duljine svjetlosti, umjesto da su te valne duljine posebne same po sebi (iako u konkretnom slučaju fotosinteze postoji slatko mjesto s energijom fotona).

Na primjer, ova studija sugerira da bi neke gljive mogle stvarno koristiti ionizirajuće zračenje u metabolizmu. To sugerira da bi hipotetički organizmi u svijetu okupanom ionizirajućim zračenjem mogli razviti mehanizme za iskorištavanje te energije.

Za daljnje čitanje, ovaj pregled Dartnella iz 2011. godine raspravlja o višestrukim ulogama koje su kozmičko i planetarno ionizirajuće zračenje mogle igrati u nastanku života. http://online.liebertpub.com/doi/abs/10.1089/ast.2010.0528
Biljke i naše oči evoluirale su tako da koriste dostižnu valnu duljinu da bi imale veću učinkovitost. Razvijene srednje oči i biljke morale su koristiti visoku valnu duljinu kada nije bilo ozona. Ako postoji biljka koja koristi visoku valnu duljinu, možete li mi dati primjer?
#2
+20
Gianpaolo R
2012-02-12 19:47:28 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Odabir koji navodite kod više vrsta mogao bi biti posljedica uzajamne prednosti. Ako plodovi apsorbiraju vidljive valne duljine, druge ih životinje mogu uočiti i jesti zajedno sa sjemenkama. Sjeme tada može sazrijeti unutar domaćina, a nakon uklanjanja izmeta uzgojiti novu biljku na drugom mjestu.

To ne vrijedi samo za apsorpciju svjetlosti, već i za emisiju svjetlosti: za neke plodove , sazrijevanje uzrokuje plavo-UV luminiscenciju koju mogu primijetiti neki insekti.

Ako apsorbiraju vidljivu svjetlost, ne odražavaju je, što bi ih otežalo.
Poželjno apsorbiraju jednu ili više boja, čineći ostale lako uočljivima. Na primjer, klorofil upija više plave i crvene svjetlosti, tako da lišće vidite kao zeleno.
#3
+8
MarcelineH
2014-06-22 13:41:36 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Osnovno pravilo optike je da svjetlost komunicira s materijalima koji imaju značajke dimenzija sličnih valnoj duljini svjetlosti. Primjerice, radio valovi velike valne duljine komuniciraju s velikim objektima poput zrakoplova, kao u slučaju radara, a stvarno male valne duljine (x-zrake & gama zrake) komuniciraju sa stvarno malim objektima poput jezgri atoma. Ako uzmete vidljivi spektar, svjetlost komunicira s materijalima sličnih dimenzija i / ili energija poput C-C, C = O itd. Koji čine većinu organskih spojeva. Dovraga, svjetlost s odgovarajućom valnom duljinom može čak i komunicirati (ili se u ovom slučaju difraktirati) s organskim materijalom koji posjeduje mnogo C = O-OH skupina raspoređenih na udaljenostima sličnim valnoj duljini svjetlosti koja na njega svijetli (pod uvjetom da su redovito razmaknutih i ima ih puno da daju vidljiv rezultat). Budući da su svi organizmi na bazi ugljika, C-C, C = O, C-O, C = _N itd. Dominiraju sastojcima žive tvari od mrežnice ljudskog oka do fotosenzibilnih spojeva u biljkama. Stoga su iz perspektive interakcije svjetlosne materije sva živa bića sačinjena od više ili manje istih materijala i to je razlog zašto biljke koriste sličnu valnu duljinu koju ljudsko oko može otkriti za fotosintetske procese.

Izvor: samo moja intuicija

To ima puno smisla, a u kombinaciji s "prilagodbom na temelju dostupnosti valnih duljina" odgovor daje cjelovit odgovor.
#4
+5
12345678910111213
2014-08-06 00:27:38 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ovo se pitanje odnosi na pitanje: Zašto su neke stvari transparentne, a druge neprozirne?

Da biste mogli nešto vidjeti, potrebno je da je neprozirno i da ga osvjetljava dovoljno svjetlosti.

UV i kraće valne duljine nisu toliko rasprostranjene kao vidljiva svjetlost na zemlji. Svijet bi izgledao pretamno da bismo vidjeli da li koristimo UV i kraće valne duljine. To je zato što naša atmosfera apsorbira većinu visokoenergijske svjetlosti.

Infracrvena i duže valne duljine svjetlosti prolaze kroz mnoge objekte što bi otežalo vid. Ovdje ima manje svjetlosti koja dolazi do zemlje, a još manje se lomi.

Razmislite koliko se naša vizija oslanja na neizravno svjetlo. Frekvencije na kojima je većina objekata neprozirna čine te frekvencije korisnima za vid zbog nakupljanja lomljene svjetlosti.

Zašto su mnogi objekti neprozirni u vidljivom spektru svjetlosti? Dulje valne duljine svjetlosti imaju manje energije od valentnih elektrona na većini tvari. Kraće valne duljine imaju previše energije, uzrokuju kemijske reakcije, osim što nisu previše raširene na površini zemlje.

Elektroni su ono što apsorbira, a zatim emitira svjetlost i imaju pragove na temelju svoje kemije za ono što mogu apsorbirati. Nema apsorpcije = prozirno. Počinje se događati previše energije i kemijskih reakcija, što može biti nepoželjno ili poželjno u sintezi vitamina D UV zrakom.

Biljke izvlače energiju za kemijske reakcije iz valnih duljina kraćih od infracrvene, koja je preslaba da pokreće fotosintezu i nije toliko obilna kao vidljiva svjetlost. Ali također apsorbiraju valne duljine duže od ionizirajućih frekvencija, koje nisu vrlo raširene i obično uzrokuju štetu.

Vidljiva svjetlost je spektar svjetlosti koji je dovoljno rasprostranjen na zemlji da se vidi, ali nije toliko energičan da bi naštetio biološkim sustavima. Kvalitete optimalne frekvencije svjetlosti u vidu i fotosinteze se preklapaju jer imaju slične mehanizme interakcije sa svjetlošću. Koji je to mehanizam? Kemija života na bazi ugljika.



Ova pitanja su automatski prevedena s engleskog jezika.Izvorni sadržaj dostupan je na stackexchange-u, što zahvaljujemo na cc by-sa 3.0 licenci pod kojom se distribuira.
Loading...