Warum sind Pflanzen grün ?

[Herr Doktor Klöbner]

Ja ich weiß, sie sind grün weil sie grünes Licht reflektieren, rotes und blaues nicht, das selbe gilt wenn ich ein grünes Hemd anziehe. Aber ein grünes Hemd betreibt keine Photosynthese.

Aber seit es Lebewesen gibt die Photosynthese betreiben, ist wohl seit 2 Milliarden Jahren der Fall sind sie grün, also Rotes Licht: Geil, machen wir Zucker daraus, blaues Licht, auch geil, mehr Energie, mehr Zucker. Grünes Licht: Och, nein, liegt mal in der Frequenz genau dazwischen, aber darauf habe ich keinen Bock, reflektieren wir die Scheiße.

Warum gibt es keine Pflanzen die Schwarz sind, die also das komplette sichtbare Spektrum verwerten können ? Das wäre eine gewaltiger Vorteil. Da kann ich mir nur zwei Möglichkeiten vorstellen:

Das Chlorophyll Molekül welches halt durch einen Zufall der Evolution entstanden ist kann nur rotes und blaues Licht verwerten und durch irgendeinen Physikalisch bedingten Grund ist die Frequenz dazwischen nicht verwertbar, zumindestens nicht durch eine relativ simple Mutation, oder aber diese Mutation blieb seit Milliarden von Jahren gegen jede Wahrscheinlichkeit aus, kennt jemand die Antwort ?

[Rancor]

https://www.gutefrage.net/frage/warum-wird-ausgerechnet-gruen-reflektiert

Keine Ahnung obs stimmt :D

[deekey777]

Kein Chlorophyll c, daher Grün.

https://de.wikipedia.org/wiki/Gr%C3%BCnl%C3%BCcke

[Flyinglosi]

Das Chlorophyll Molekül welches halt durch einen Zufall der Evolution entstanden ist kann nur rotes und blaues Licht verwerten und durch irgendeinen Physikalisch bedingten Grund ist die Frequenz dazwischen nicht verwertbar, zumindestens nicht durch eine relativ simple Mutation, oder aber diese Mutation blieb seit Milliarden von Jahren gegen jede Wahrscheinlichkeit aus, kennt jemand die Antwort ?

Eventuell waren jene Chlorophyll-Alternativen, welche andere Frequenzen verwerten konnten mit anderen Nachteilen verbunden (z.b. höherer Nährstoff oder Energieverbrauch bei der Produktion).

In der Natur zu fragen, warum etwas nicht existiert, ist halt so ne Sache. Was existiert, hat sich (teils duch Zufall) ergeben und bewährt. Das heist im Umkehrschluss, was nicht exisiert, hat sich entweder nicht bewährt, oder eben nie ergeben...

[Eisenoxid]

Das Chlorophyll Molekül welches halt durch einen Zufall der Evolution entstanden ist kann nur rotes und blaues Licht verwerten und durch irgendeinen Physikalisch bedingten Grund ist die Frequenz dazwischen nicht verwertbar, zumindestens nicht durch eine relativ simple Mutation, oder aber diese Mutation blieb seit Milliarden von Jahren gegen jede Wahrscheinlichkeit aus, kennt jemand die Antwort ?
Im Prinzip kann jedes Molekül/Komplexverbingung elektromagnetische Strahlung absorbieren. Das hängt mit den möglichen Übergängen der Elektronen zwischen zwei Quantenzuständen zusammen ("normaler" vs. "angeregter" Zustand).
Bei Chlorophyll liegen diese möglichen Übergänge aufgrund der Molekülstruktur (delokalisiertes Elektronensystem im Porphyrinring) eben im roten und blauen Bereich - und nicht im grünen.

Allein möglichst viel Apsorption reicht auch nicht aus. Die Energie des Lichts muss ja auch biochemisch nutzbar gemacht werden. Die Photosynthese ist insgesamt ein biochemisch sehr komplexer Vorgang. Vermutlich hat sich im Laufe der Evolution daher noch einfach nichts besseres ergeben.

[maguumo]

Die meisten Lebewesen die Photosynthese betreiben sind nicht grün. Algen gibt es auch in rot, Cyanobakterien überraschenderweise in cyan, Kieselalgen in gelb und anderen Dreck in allen erdenklichen Farben. Von den ganzen Chlorophyll und Bakteriophyll Typen (aus dem Kopf heraus so grob ein Dutzend) werden unterschiedliche Absorptionsspektren abgedeckt aber keins hat einen der erwähnenswert umfassender wäre als Chlorophyll a oder b. Die Natur ist geizig und lässt ihre Kinder nur so viele basteln wie unbedingt nötig. Bei Pflanzen (und wenn ich gerade nicht falsch rate auch bei fast allen anderen phototropen Organismen) ist die Effizienz der Verwertung des einfallenden Lichts nicht der limitierende Faktor sondern die grässlich ineffiziente Kohlenstofffixierung. Da gibt es dann bei Pflanzen auch direkt viel mehr Unterschiede (C3, C4, CAM) die darauf abzielen diese Limit soweit wie möglich zu verschieben.

Oder in kurz: Energie ist auch mit der Grünlücke genug da - der limitierende Faktor ist wie viel CO2 du dem fixierendem Enzym (RuBisCO) an den Kopf werfen kannst. Die Grünlücke (oder bei anderem Zeugs eben eine andere Lücke) zu schließen kostet direkt (Expression der zusätzlichen Farbstoffe) und indirekt (mehr oxidativer Stress) mehr Energie ohne einen Vorteil zu bringen.

[insane in the membrane]

Und wenn der Flaschenhals in der Energieumwandlung (Licht zu Zucker) physiologisch bedingt ist? Die Photosynthese umfasst sehr viel mehr als die Lichtreaktion. Eine möglichst vollständige Lichtabsorption wäre ohnehin sehr theoretisch, da die Pflanze durch Photooxidation und Oxygenase-Aktivität von Rubisco wohl sehr schnell zugrunde gehen würde.

[deekey777]

Das klingt, wie:
Haben sich Pflanzen im Wasser entwickelt? Sie standen dann im Konkurrenzkampf mit anderen Lebewesen um das Licht, so dass nur die grünen Pflanzen sich durchsetzen konnten.

Ach keine Ahnung.

[Jupiter]

Die ersten Mikroorganismen, welche Photosynthese (produzierten aber kein O2) betrieben, nutzten möglicherweise kein Chlorophyll, sondern Retinal. Sie sollen vor allem grün absorbiert und rot und violett reflektiert haben und sähen lila aus. Wegen der Konkurrenz zu diesen archaebakterienähnlichen Mikroorganismen würde Chlorophyll, welches zusätzlich noch komplexer und effizienter als Retinal ist, andere Wellenlängen nutzen müssen, da Grün schon von Anderen viel genutzt wurde. Das ist alles aber nicht gesichert, weil es von damals m.E. keine fossilen Funde von Mikroorganismen gibt. In der Atmosphäre gab es da aber noch kein O2. Vor etwa 2 Milliarden Jahren stieg der O2-Anteil in der Atmosphäre wegen Cyanobakterien usw., welche Chlorophyll nutzten und möglicherweise die Mikroorganismen mit Retinal wegen der für sie schädlichen Sauerstoffproduktion verdrängten.

Eine andere Hypothese meint, dass eine Absorption von grünen Licht Pflanzen usw. schädigen könnte. Der größte Teil der Energie der Sonne kommt aus den grünen Teil des sichtbaren Spektrums und zu viel davon könnte sich evt. schädlich auswirken.

[Mortalvision]

Die Sonne war da aber noch jünger, und kälter!

Vielleicht hat sich das Leben aufgrund einer Änderung im Sonnenlicht auf Cyano und Chlorophyll angepasst?

[dreas]

eventuell einfach nur weils schön ausschaut?

[MadManniMan]

Sauspannend! Ich hätte gedacht, man wisse das ...

Hier gibt's ein paar Theorien

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Haben sich Pflanzen im Wasser entwickelt? Sie standen dann im Konkurrenzkampf mit anderen Lebewesen um das Licht, so dass nur die grünen Pflanzen sich durchsetzen konnten.

Das ist eine der Varianten.

Wegen der Konkurrenz zu diesen archaebakterienähnlichen Mikroorganismen würde Chlorophyll, welches zusätzlich noch komplexer und effizienter als Retinal ist, andere Wellenlängen nutzen müssen, da Grün schon von Anderen viel genutzt wurde.

Auch schön!

Eine andere Hypothese meint, dass eine Absorption von grünen Licht Pflanzen usw. schädigen könnte. Der größte Teil der Energie der Sonne kommt aus den grünen Teil des sichtbaren Spektrums und zu viel davon könnte sich evt. schädlich auswirken.

Wenn ich an meinen armen Apfelbaum im Blumentopf denke, der auf dem Balkon vor ein paar Tagen in der prallen Sonne so richtig gelitten hat ^^ War einfach zuviel Wärme bis zu wenig Wasser.


Eine ander nette Variante ist auch die, dass so das Licht noch hinreichend gestreut wird, um auch von verdeckten Pflanzen noch genutzt zu werden - gut für Wälder das, jedenfalls.

[desperado2000]

Warum gibt es keine Pflanzen die Schwarz sind, die also das komplette sichtbare Spektrum verwerten können ? Das wäre eine gewaltiger Vorteil. Da kann ich mir nur zwei Möglichkeiten vorstellen

In anderen Sonnensystemen, z.B. jene mit roten Zwergen wären Pflanzen wohl tatscächlich schwarz.
Unsere sind auch deswegen grün, da an unser Sonnensystem und jenem Sterntyp und dessem Lichtspektrum angepasst.

Da fällt mir ein : Wäre eine gute Frage für den Lesch :-)