tiistai 5. tammikuuta 2021

Miksi näemme kasvien lehdet vihreinä?

Eri aallonpituuksien heijastuvuus rauduskoivun vihreistä lehdistä (yhtenäinen musta viiva) ja rauduskoivun keltaisista lehdistä (punainen katkoviiva). Sinisen valon aallonpituus on noin 400–490 nm, vihreän 500–570 nm ja punaisen 640–700 nm. Kuva muokattu lähteestä Olli Virtanen, Emanuella Constantinidou & Esa Tyystjärvi (2020), Chlorophyll does not reflect green light – how to correct a misconception, Journal of Biological Education.

Viherhiukkasissa oleva lehtivihreä eli klorofylli (klorofylli-a ja klorofylli-b) pystyy sitomaan parhaiten sinisen ja punaisen värin aallonpituusalueita ja huonommin vihreää. Tämän perusteella oppikirjoissa ja muussa tietokirjallisuudessa selitetään usein, että kasvien lehdet näyttävät vihreiltä siksi, että vihreän värin aallonpituusalue heijastuu pääosin pois kasvien lehtivihreämolekyyleistä. Juuri julkaistun suomalaisen tutkimuksen mukaan väite on kuitenkin osoittautunut virheelliseksi myytiksi, joka ei pidä paikkaansa. Tämän yleisen virhekäsityksen alkuperästä ei ole selvyyttä.

Tutkimuksessa verrattiin vihreiden lehtien heijastusspektriä saman lajin keltaisiin lehtiin (rauduskoivulla) tai valkoisiin lehtiin (ohralla). Tulosten mukaan lehtivihreättömät lehdet itse asiassa heijastavat vihreää valoa tehokkaammin kuin saman lajin vihreät lehdet. Lehtien vihreä väri johtuukin ensisijaisesti sinisen ja punaisen valon absorboitumisesta eli imeytymisestä lehtivihreään, ei lehtivihreän heijastamasta vihreästä valosta. 

Kasvit sisältävät myös karotenoideja, oranssinkeltaisia väriaineita (lat. carota = porkkana), jotka absorboivat sinivihreää valoa. Kaiken kaikkiaan maakasvit absorboivatkin vihreää valoa vain 20–30% vähemmän kuin punaista tai sinistä valoa. Myös vihreää valoa käytetään fotosynteesissä. Erityisen merkittävää se on kasvillisuuskerrosten alaosissa kasvaville lajeille ja syvällä lehden sisällä oleville soluille, koska ylemmät kerrokset ovat jo tehokkaasti absorboineet sinistä ja punaista valoa.

Johtopäätöksenä voidaan todeta, että kasvien lehdet ovat vihreitä, koska lehtivihreä absorboi vihreää valoa huonommin kuin punaista tai sinistä valoa. Siksi vihreällä valolla on suurempi todennäköisyys hajaheijastua soluseinistä kuin punaisella tai sinisellä valolla. Tässä hajaheijastumisessa kasvisolujen soluseinän selluloosalla voi olla merkittävä osuus. Lehtivihreämolekyylit eivät heijasta valoa.

Lähde

Olli Virtanen, Emanuella Constantinidou & Esa Tyystjärvi (2020): Chlorophyll does not reflect green light – how to correct a misconception, Journal of Biological Education, DOI: 10.1080/00219266.2020.1858930.

Lue myös tämä

Myytti kattojen lumikuorman merkittävästä kasvamisesta suojasäällä elää sitkeänä

Ei kommentteja: