Vraag:
Is er een reden waarom menselijk gezichtsvermogen en planten gebruik maken van dezelfde golflengte van licht?
Rory M
2012-01-06 02:18:06 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Het geaccepteerde bereik voor de golflengten van licht dat het menselijk oog kan detecteren, is ruwweg tussen 400 nm en 700 nm. Is het toeval dat deze golflengten identiek zijn aan die in het Photosynthetic Active Radiation (PAR) -bereik (de golflengte van licht dat wordt gebruikt voor normale fotosynthese)?

Is er een andere mogelijkheid? iets speciaals aan fotonen met die energieniveaus die leiden tot stabiliserende selectie in meerdere soorten zo divers als mensen en planten?

De menselijke soort (en vermoedelijk veel van onze naaste voorouders) hebben een buitengewoon vermogen om tinten groen en rood te detecteren. er zit een theorie achter dit gezegde dat we dit vermogen hebben ontwikkeld om rijpe vruchten beter te onderscheiden en zo het foerageren te optimaliseren. De meeste andere zoogdieren hebben namelijk niet het vermogen om kleur te detecteren. P.S. Ik heb geen directe verwijzing naar deze theorie, maar ik heb er hoogstwaarschijnlijk over gelezen in het biologieboek van Campbell & Reece. D.S.
Vier antwoorden:
#1
+101
Poshpaws
2012-01-06 17:42:01 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Goede vraag.

Als je kijkt naar de spectrale energieverdeling in het geaccepteerde antwoord hier, zien we dat fotonen met golflengten van minder dan ~ 300 nm worden geabsorbeerd door soorten zoals ozon. Veel meer dan 750 infraroodstraling wordt grotendeels geabsorbeerd door soorten als water en kooldioxide. Daarom heeft de overgrote meerderheid van de zonnefotonen die het oppervlak bereiken golflengten die tussen deze twee uitersten liggen.

Daarom zou ik willen suggereren dat oppervlakte-organismen zich hebben aangepast om deze golflengten van licht te gebruiken, of het nu wordt gebruikt in fotoreceptoren of in fotosynthese omdat dit de beschikbare golflengten zijn; dat wil zeggen, organismen hebben zich aangepast om deze golflengten van licht te gebruiken, in plaats van dat deze golflengten per se speciaal zijn (hoewel er in het specifieke geval van fotosynthese een goede fotonenergie is).

deze studie suggereert bijvoorbeeld dat sommige schimmels mogelijk in staat zijn ioniserende straling te gebruiken bij het metabolisme. Dit suggereert dat hypothetische organismen op een wereld die baadt in ioniserende straling mechanismen kunnen ontwikkelen om deze energie te gebruiken.

Voor verdere lezing bespreekt deze recensie van Dartnell in 2011 meerdere rollen die kosmische en planetaire ioniserende straling mogelijk hebben gespeeld bij het ontstaan ​​van leven. http://online.liebertpub.com/doi/abs/10.1089/ast.2010.0528
Planten en onze ogen zijn geëvolueerd om de haalbare golflengte te gebruiken om meer efficiëntie te hebben. De geëvolueerde tussenliggende ogen en planten moeten een hoge golflengte hebben gebruikt als er geen ozon was. Als er een plant is die een hoge golflengte gebruikt, Kunt u mij een voorbeeld geven?
#2
+20
Gianpaolo R
2012-02-12 19:47:28 UTC
view on stackexchange narkive permalink

De selectie die u in meerdere soorten noemt, kan het gevolg zijn van een wederzijds voordeel. Als fruit zichtbare golflengten absorbeert, kunnen ze worden opgemerkt door andere dieren en samen met de zaden worden gegeten. Zaden kunnen dan in de gastheer rijpen en, eenmaal geëlimineerd met de uitwerpselen, een nieuwe plant op een andere plaats laten groeien.

Dit geldt niet alleen voor lichtabsorptie, maar ook voor lichtemissie: voor sommige vruchten veroorzaakt de rijping een blauwe UV-luminescentie die door sommige insecten kan worden opgemerkt.

Als ze zichtbaar licht absorberen, weerkaatsen ze het niet, waardoor ze moeilijker te zien zijn.
Ze absorberen bij voorkeur een of meer kleuren, waardoor de andere gemakkelijk te zien zijn. Chlorofyl absorbeert bijvoorbeeld meer blauw en rood licht, dus je ziet bladeren als groen.
#3
+8
MarcelineH
2014-06-22 13:41:36 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Een vuistregel in optica is dat licht in wisselwerking staat met materialen met eigenschappen met afmetingen die vergelijkbaar zijn met de golflengte van licht. Radiogolven met grote golflengten staan ​​bijvoorbeeld in wisselwerking met grote objecten zoals vliegtuigen, zoals in het geval van radars, en heel kleine golflengten (röntgenstralen &-gammastralen) interageren met heel kleine objecten zoals atoomkernen. Als je het zichtbare spectrum neemt, interageert licht met materialen met vergelijkbare afmetingen en / of energieën zoals de C-C, C = O enz. Die de meeste organische verbindingen vormen. Heck, licht met de juiste golflengte kan zelfs een interactie aangaan (of in dit geval afgebogen worden) met een organisch materiaal dat veel C = O-OH-groepen bevat met afstanden die vergelijkbaar zijn met de golflengte van het licht dat erop wordt geschenen (op voorwaarde dat ze regelmatig gespreid en er zijn er veel om een ​​waarneembaar resultaat te produceren). Aangezien alle organismen op koolstof zijn gebaseerd, domineren de C-C, C = O, C-O, C = _N enz. De bestanddelen van de levende materie, van het netvlies van het menselijk oog tot de fotogevoelige verbindingen in planten. Vandaar dat vanuit het licht-materie-interactie perspectief alle levende wezens bestaan ​​uit min of meer dezelfde materialen en dit is de reden waarom planten dezelfde golflengte gebruiken die het menselijk oog kan detecteren voor fotosynthetische processen.

Bron: alleen mijn intuïtie

Dit is logisch, en in combinatie met het antwoord "aanpassing op basis van beschikbaarheid van golflengten" geeft het het volledige antwoord.
#4
+5
12345678910111213
2014-08-06 00:27:38 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Deze vraag houdt verband met de vraag: waarom zijn sommige dingen transparant en andere ondoorzichtig?

Om iets te kunnen zien, moet het ondoorzichtig zijn en dat er voldoende licht op valt.

UV en kortere golflengten zijn niet zo wijdverspreid als zichtbaar licht op aarde. De wereld zou te donker lijken om te zien als we UV en kortere golflengten zouden gebruiken. Dit komt doordat onze atmosfeer het meeste hoogenergetische licht absorbeert.

Infrarood en langere golflengten van licht gaan door veel objecten heen, wat het zicht moeilijk zou maken. Er is hier minder licht dat de aarde bereikt en nog minder wordt gebroken.

Bedenk in hoeverre onze visie afhankelijk is van indirect licht. De frequenties waarop de meeste objecten ondoorzichtig zijn, maken die frequenties nuttig voor het zicht vanwege de accumulatie van gebroken licht.

Waarom zijn veel objecten ondoorzichtig in het zichtbare spectrum van licht? Langere golflengten van licht hebben bij de meeste materie minder energie dan de valentie-elektronen. Kortere golflengten hebben te veel energie, ze veroorzaken chemische reacties en komen niet veel voor op het aardoppervlak.

Elektronen absorberen dan licht en hebben op basis van hun chemie drempels voor wat ze kunnen absorberen. Geen absorptie = transparant. Er beginnen te veel energie en chemische reacties te gebeuren, wat ongewenst of wenselijk kan zijn bij de synthese van vitamine D door UV-licht.

Planten halen energie voor chemische reacties uit golflengten die korter zijn dan infrarood, dat te zwak is om fotosynthese aan te sturen, en niet zo overvloedig als zichtbaar licht. Maar absorbeert ook golflengten die langer zijn dan ioniserende frequenties, die niet erg gangbaar zijn en meestal schade veroorzaken.

Zichtbaar licht is het spectrum van licht dat voldoende aanwezig is op aarde om te zien, maar dat niet zo energetisch is dat het biologische systemen zou schaden. De eigenschappen voor optimale lichtfrequenties in zicht en fotosynthese overlappen elkaar omdat ze vergelijkbare mechanismen hebben voor interactie met licht. Wat is dit mechanisme? De chemie van op koolstof gebaseerd leven.



Deze Q&A is automatisch vertaald vanuit de Engelse taal.De originele inhoud is beschikbaar op stackexchange, waarvoor we bedanken voor de cc by-sa 3.0-licentie waaronder het wordt gedistribueerd.
Loading...