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(科普)花儿为什么这样红?
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作者:
抵押菠萝兔
时间:
2014-4-14 00:39
标题:
(科普)花儿为什么这样红?
花儿为什么这样红?
首先有它的物质基础。不论是红花还是红叶。它们的细胞液里都含有由葡萄糖变成的花青素。当
细胞液是酸性时,花青素呈红色,酸性愈强,颜色愈红。细胞液是碱性时,花青素呈蓝色,碱性较强,就成为蓝黑色,如墨菊、黑牡丹等便是。而当细胞液是中性时,则呈紫色。万紫干红,红蓝交辉,都是花青素在不同的酸碱反应中所显示出来的。 除了红花以外,还有黄色、橙色的花。橙色与
柑橘
、南瓜等果实的色彩相似,而最典型的是胡萝卜,所以表现这种色彩的色素,就被称为胡萝卜素。至于白花,那是因为细胞液里不含色素。有些白花,例如菊花,萎谢之前微呈红色,表示它这时也含有少量的花青素了。变色的一个特殊例子是添色木芙蓉,早晨初开的时候是白色,中午变成淡红色,下午变成深红色,一日三变,愈开愈美丽。一般的花,大都初开时浓艳,后来渐渐褪色。
花儿为什么这样红?还需要用物理学原理来解释。太阳光经过三棱镜或水滴的折射,会分成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色。这七种颜色的光波长短不同,红光波长比较长,紫光波长比较短。花青素在酸性液中会反射红色的光波,同时吸收其他颜色的光波,我们便感觉到是鲜艳的红花。同样,花青素在中性液中反射紫色的光波,在碱性液中反射蓝色的光波。胡萝卜素有不同的成分,便分别反射黄色光波或橙色光波。白花不含色素,但组织里面含有空气,会把光波全部反射出来,所以呈现白色。
花儿为什么这样红?还有它生理上的需要。光波长短不同,产生热效应也不同:红、橙、黄光波长较长,热效应也大。蓝、紫光波长较短,热效应小。花的组织,尤其是花瓣,一般都比较柔嫩。野生状态中,在阳光强烈的地方红、橙、黄花反射了热效应大的长光波,不致引起灼伤,有保护的作用。在树林下、草丛间阳光弱的地方,蓝花反射短光波,吸收微弱的热效应较大的长光波,对它的生理作用有利。
花儿为什么这样红?用进化的观点来考察,它有一个发展的过程。裸子植物的花是原始的形态,都带绿色,而花药和花粉则呈黄色。在
光谱
里面,与绿色邻接的,长波一端是黄、橙、红,短波一端是蓝、靛、紫。我们可以说,花色以绿色为起点,向长波一端发展由黄而橙,由橙而红;向短波一端发展,是蓝色和紫色。红色的花最鲜艳,最耀眼,可以说在进化途程中是最成功的。
花儿为什么这样红?从达尔文的自然选择学说来看,昆虫起到了重要的作用。亿万年前,裸子植物在地球上出现的时候,昆虫还不多。花色素淡,传粉授精,依靠风力,全部是风媒花。后来出现了被子植物,昆虫也繁生起来。被子植物的花有了花被,更分化为尊和花冠(花被和花冠通称花瓣)。花瓣不再是绿色,而是比较显眼的黄色、白色或其他颜色。形状也大了,有的生有蜜腺,分泌蜜汁,有的散发芳香,这就成为虫媒花。“蜂争粉蕊蝶分香”,昆虫给花完成传粉授精的任务。 昆虫采蜜传粉,有一特殊的习性,就是经常只采访同一种植物的花朵。这个习性有利于保证同一种植物间的异花传粉,繁殖后代。这样可以固定种的特征,包括花的颜色。我们可以设想,假如当初有一种植物,花色微红,由于其中红色比较显著的花朵,容易受到昆虫的注意,获得传粉的机会较多,经过无数代的选择,在悠长的岁月中,昆虫就给这种植物创造出纯一、显著、鲜艳的红色花朵。昆虫参与自然选择,造成各种不同的植物,也造成各种不同的花色。
花儿为什么这样红?最后要归功于人工选择。自然选择进程缓慢,需要经过很长的时间才能显示它的作用。人工选择大大加快了它的进程,能够在较短的时间内取得显著成果。例如牡丹,由自然选择费了亿万年造成的野生原种,花是单瓣的,花色也只有粉红的一种。经过人工栽培,仅就北宋中叶(11世纪)那一个时期来说吧,几十年工夫,就由单瓣创造出多叶、干叶7(重瓣)、楼子(花心突起)、并蒂等各种不同的姿态;由粉红创造出深红、肉红、紫色、墨紫、黄色、白色等各种不同的美丽色彩。再如大丽花,原产墨西哥,只有8个红色花瓣。人工栽培的历史仅二三百年,却已有上千种形状、颜色不同的品种。又如
虞美人
,经过培养,已有红、黄、橙、白各种颜色,却从来没有出现过蓝色。19世纪末,美国的著名园艺育种家蒲班克.发现一株花瓣上好似有一层烟雾的
虞美人
,特意培养,到20世纪初,便育成了各种深浅不同的蓝色
虞美人
,为花卉园艺增添了新的品种。 花儿这样红,是大自然的杰作,更是人工培育的成果
但是为什么有些人看绿叶是绿色,看红花也是绿色呢?因为他们是红绿色盲,无法分辨红绿两种颜色。视网膜里有大约1.25亿个视杆细胞和
视锥细胞
,它们扮演感光器的角色。其中视杆细胞的数量是
视锥细胞
的18倍之多。视杆细胞对弱光敏感(可感受到一个光子),主要负责在昏暗环境中产生暗视觉,但只能辨别明暗,不能分辨物体的细节和颜色。
视锥细胞
感受强光和颜色,产生明视觉,对物体细节和颜色分辨力强,我们能够读书看报,视锥细胞功不可没。 视杆细胞和视锥细胞接收到的信息随后被传送给视网膜上的近100万个节细胞。这些节细胞将来自视杆细胞和视锥细胞的信息通过
视神经
发送到大脑。 有些视网膜疾病会攻击视杆细胞和视锥细胞,使它们不起作用,从而导致失明。其中最值得注意的就是
视网膜色素变性
和
老年性黄斑变性
,损害视网膜,造成视力丧失或完全失明。但是研究中发现,这两种视网膜疾病并不影响节细胞或
视神经
,这就是说,如果有人造的视杆细胞和视锥细胞,那么视觉信息仍然可以发送给大脑进行解读。 视锥细胞有 3种,分别含有对红、绿、蓝3种光敏感的感光色素。3种感光色素均由视黄醛和视蛋白构成,其中视黄醛基本相同,主要不同在于视蛋白结构中存在微小差异,因而它们对色光的敏感性也存在差别。色光引起
色觉
,这是一种复杂的物理和
心理现象
。根据三原色学说解释
色觉
的机制认为:不同的色光作用于视网膜时,3种视锥细胞产生了不同程度的兴奋,这样兴奋信息经处理后转化为不同组合的
视神经
冲动,传到大脑皮层就产生不同的
色觉
。例如红、绿、蓝3种视锥细胞兴奋程度的比例为4:1:0时,产生红色色觉;比例为2:8:1时,产生绿色色觉。人眼可分辨波长在380~760nm约150种颜色,但某些人多由于遗传因素,缺乏相应的视锥细胞,不能辨别某些颜色,称为
色盲
。如缺乏感受红光或
绿光
的视锥细胞,不辨红绿,称为
红绿色盲
。有些人多由于健康或营养不佳,辨色能力较差,称为
色弱
。
所以看上去很简单的问题,答案却不一定简单,像这个问题涉及到光学、植物学、化学、生理学、解剖学等多门科学,忽略了哪一方面,都不能给出完美的答案。
作者:
bbclinton
时间:
2014-4-14 00:53
原著在這里
http://iask.sina.com.cn/b/19999628.html
人家在 2012-04-25 貼的文章
抄襲過來就代表自己懂嗎?
作者:
bbclinton
时间:
2014-4-14 00:58
[attach]5667[/attach]
這是人家在兩年前發表的了
你就別抄
作者:
抵押菠萝兔
时间:
2014-4-14 09:08
[quote=bbclinton,82459]這是人家在兩年前發表的了
你就別抄[/quote] 我说文章是我写的了吗?再说你找的只是前一半。
作者:
皮皮蟹
时间:
2014-4-14 09:53
就来瞅一瞅!~
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