Шөп неге жасыл

Табиғат адамды сансыз түспен қоршайды, бірақ дәл жасыл реңк көпшілік адамда өмірдің өзімен және жердің құнарлылығымен байланысты болады. Шалғын, дала мен орман алаңы әрбір адамға таныс, өзінен-өзі түсінікті нәрсе ретінде қабылданатын пейзажды жасайды. Сонымен қатар өсімдіктің үйреншікті түсінің артында табиғат миллиардтаған жыл эволюция бойы шыңдаған өте күрделі биологиялық механизм жасырынған. Алғашқы қарағанда қарапайым көрінетін шөптің жасыл түсінің себебі туралы сұрақ сөзсіз жарық физикасы мен молекулалық биология саласына апарады. Әртүрлі дәуірдің ғалымы бұл құбылысты зерттеп, планетадағы ең маңызды процестердің бірінің құпиясын бірте-бірте ашуда. Өсімдік жасушасының ішінде дәл не болатынын және осы процестің нәтижесі неге дәл жасыл болып көрінетінін толығырақ қарастырайық.

Хлорофилдің өсімдік түсіндегі рөлі

Шөптің жасыл түсінің басты кінәлысы жапырақ пен сабақ жасушасында болатын хлорофилл деп аталатын ерекше пигмент болып табылады. Бұл зат өсімдік жасушасының хлоропласт деп аталатын арнайы құрылымының ішінде орналасады. Дәл хлорофилл фотосинтез процесін іске қосу үшін қажетті күн энергиясын сіңіруге жауап береді.

Осы пигменттің молекуласы күн спектрінің әртүрлі бөлігімен таңдамалы әрекеттесе алатын ерекше қабілетке ие. Мұндай таңдамалылық адам көзі қабылдайтын түпкілікті түсті анықтайтын шешуші фактор болып шығады. Осы зат болмаса шөп судан және көмірқышқыл газынан қоректік зат синтездей алмас еді.

Жарықты сіңіру мен шағылыстырудың физикасы

Адам көзіне ақ болып көрінетін күн сәулесі шын мәнінде кемпірқосақтың барлық түсіне сәйкес келетін әртүрлі ұзындықтағы толқынның қоспасы болып табылады. Хлорофилл спектрдің қызыл және көк бөлігінің энергиясын тиімді сіңіріп, оны фотосинтездің химиялық реакциясы үшін пайдаланады. Спектрдің жасыл аймағы, керісінше, пигментпен дерлік өзгеріссіз шағылысып, кейін бақылаушының көзіне түседі.

Мұндай механизм қоршаған әлемдегі кез келген заттың түсін қабылдаудың негізгі қағидасын түсіндіреді. Адам көзі нысан сіңірген емес, дәл шағылыстырған толқынды қабылдайды.

• көк жарықты сіңіру — хлорофилл қысқа толқынды сәулеленуді ерекше тиімді ұстап, алынған энергияны фотосинтез процесінде су молекуласын ыдырату үшін бағыттайды;
• қызыл жарықты сіңіру — спектрдің ұзын толқынды бөлігін де пигмент өсімдікке қажетті химиялық энергия өндіру үшін белсенді пайдаланады;
• жасыл жарықты шағылыстыру — дәл осы спектр бөлігі хлорофилмен іс жүзінде пайдаланылмайды және қоршаған кеңістікке кері қайтарылады;
• адам көзінің қабылдауы — шағылысқан жасыл толқын торқабыққа түсіп, әрбір адамға таныс шөп пен жапырақтың түс сезімін қалыптастырады.

Мұндай сіңіру мен шағылыстырудың таралуы шөптің адамға дәл жасыл, ал басқа реңк емес болып көрінетінін түсіндіреді. Мұндағы жарық физикасы өсімдік жасушасының биохимиясымен тығыз байланыста жұмыс істеп, көзге таныс табиғат көрінісін жасайды.

Хлорофилдің химиялық құрылымы

Хлорофилл молекуласы органикалық қосылыспен қоршалған орталық магний атомын қамтитын біршама күрделі құрылымға ие. Мұндай құрылым адам қанындағы гемоглобин молекуласын еске түсіреді, дегенмен олардың орталық атомы әртүрлі. Гемоглобинде орталық элементтің рөлін темір атқарса, хлорофилде пигменттің өзіндік қасиетін анықтайтын дәл магний бар.

Латын әліпбиінің әрпімен белгіленетін және химиялық құрамы жағынан шамалы ерекшеленетін бұл заттың бірнеше түрі бар. «А» әрпімен белгіленетін ең кең таралған түрі планетадағы дерлік барлық фотосинтездеуші организмде кездеседі. «В» түрі біршама сирек ұшырасады және сіңірілетін толқын диапазонын сәл кеңейтіп, фотосинтездің жалпы тиімділігін арттырады.

Шөптің түсі жыл мезгіліне қарай неге өзгереді

Көпшілік жаздың шырынды жасылдығы күзгі суық басталған кезде бірте-бірте сарғаюмен және солумен алмасатынын байқаған. Мұндай өзгеріс температура төмендеп, күн ұзақтығы қысқарған кезде хлорофилдің ыдырауымен түсіндіріледі. Фотосинтездің қарқындылығы табиғи түрде төмендейтіндіктен, өсімдік бұл пигментті белсенді түрде өндіруді тоқтатады.

1. Ауа температурасының төмендеуі негізгі жасыл пигменттің синтезін қоса, өсімдік жасушасының ішіндегі биохимиялық процесті бәсеңдетеді.
2. Күн ұзақтығының қысқаруы хлоропласттың қалыпты жұмыс істеуі үшін қолжетімді энергия мөлшерін азайтады.
3. Хлорофилдің ыдырауы бастапқыда жапырақта болған, бірақ басым жасыл түспен жасырылған басқа пигментті ашады.
4. Каротиноид және басқа қосалқы заттың көрінуі тән сары, қызғылт сары немесе қызылдау күзгі түсті жасайды.

Мұндай маусымдық өзгеріс өсімдік ағзасының қоршаған ортаның қолайсыз жағдайына табиғи жауабы болып табылады. Осы процесті түсіну терезенің сыртындағы күзгі пейзаждан әрбір адамға таныс көптеген құбылысты түсіндіруге көмектеседі.

Пигменттің өсімдіктің өзі үшін қосымша рөлі

Көрнекі әсерден бөлек, хлорофилл өсімдік ағзасының тіршілігі үшін тікелей маңызды функция атқарады. Дәл осы заттың арқасында шөп өсу мен даму үшін қажетті қоректік затты өз бетінше өндіре алады. Мұндай процесс біздің планетамыздағы азық-түлік тізбегінің дерлік барлығының негізінде жатыр, себебі тірі жәндіктің көпшілігі өсімдік өніміне тікелей немесе жанама түрде тәуелді.

Фотосинтез нәтижесінде бөлінетін оттегі де осы тамаша пигменттің жұмысымен тікелей байланысты. Адамның әрбір дем алуы шын мәнінде бүкіл жер шарындағы миллиардтаған өсімдік жасушасының ішіндегі хлорофилдің көзге көрінбейтін жұмысының арқасында мүмкін болады.

Шөптің жасыл түсі жарық физикасы мен өсімдік жасушасының күрделі биохимиясын біріктіретін нәзік табиғи механизмнің нәтижесі болып шығады. Қарапайым көрнекі әсердің артында планетадағы дерлік барлық организмнің өмірін қамтамасыз ететін процестің миллиардтаған жыл бойғы эволюциялық реттелуі жасырынған. Мұндай механизмді түсіну үйреншікті пейзажға мүлдем жаңа көзқараспен қарауға, күнделікті құбылыстың жасырын күрделілігін байқауға көмектеседі. Мүмкін, дәл осындай тереңдікті ұғыну жасыл шалғын арқылы қарапайым серуендеуді әлдеқайда мағыналы әрі қызықты әрекетке айналдырады.