Wetenschapsforum

Lijkt een knullige vraag, maar hij is wat principiëler bedoeld. Dieren maken voor hun gezichtsvermogen gebruik van een heel klein gebied van het elektromagnetische spectrum. Toevallig of niet, ook planten gebruiken datzelfde gebied. Ik vroeg mij af wat daar nu de belangrijkste reden voor is. Dat gebied, en geen ander. Hieronder een aantal mogelijkheden die ik bedacht:

1) er is op aarde nu eenmaal veel meer van die straling dan van andere frequenties, en het leven is daar al evoluerend optimaal gebruik van gaan maken.

2) de stralingen met kortere golflengte dan zichtbaar licht hebben zoveel energie dat moleculen kapot gaan, zodat het niet bruikbaar is voor energie-opslaande chemische reacties in noodzakelijk ingewikkelde moleculen, zodat je er ook geen leven (waar je ingewikkelde moleculen voor nodig hebt) in kunt ontwikkelen. Het is vergelijkbaar met het proberen opladen van een accu met behulp van bliksem.

3) de straling met langere golflengte bevat te weinig energie om chemische reacties mogelijk te maken die die lichtenergie (anders dan in warmte) kunnen opslaan of omzetten.

4) Het leven had weinig andere keus, het is nou eenmaal het spectrum van het zonlicht. Nabij een andere zon met een ander stralingspatroon zou ons gezichtsvermogen zich waarschijnlijk op een ander gebied hebben gericht.

Er zijn misschien nog wel mogelijkheden te bedenken zonder in theorie-ontwikkeling te vervallen. En misschien zijn al mijn aangedragen ideeën in meerdere of mindere mate correct. Daar had ik graag eens commentaar op......

1 en 4 lijken wel erg op elkaar. Ik heb begrepen dat 1 een gangbare verklaring is. Ik heb daar wel vaker over gehoord.

Ik 'gok' ook op het eerste ... al moet je niet zo erg veralgemenen denk ik omdat je dan bepaalde zaken vergeet

Sommige vissen die op de bodem van de zee leven of in heel diepe wateren hebben meer aan het infrarood licht (er zijn heel wat vissen die voornamelijk infrarood licht kunnen waarnemen) en dat is naar mijn mening geen 'zichtbaar licht'. Dus het hangt gewoon af van de meest voorhand liggende optie. Eigelijk wel knap die evolutie

Zie hier het zonnespectrum:



(negeer de onderste helft van het plaatje)

Volgens mij is het dus ruwweg evolutie: veel kortgolviger dan ~400 nm is er nauwelijks nog licht, dus dat doet niet mee. Veel langgolviger dan ~900 nm valt het ook snel af. De reden dat we toch maar tot ~700 nm zien, zou kunnen zijn dat je oogrespons ongeveer symmetrisch moet zijn (dus vanuit het maximum=groen evenveel naar kortgolvig als naar langgolvig). Maar dat is maar een vermoeden...

Interessant plaatje, en het evolutieverhaal begint hiermee aan geloofwaardigheid te winnen. Op één ding na: waarom hebben planten dan groen chlorofyl? Door die bladkleurreflecteren planten veel van het groene licht, en maken planten dus verre van optimaal gebruik van de meest aanwezige kleur in het spectrum. Vreemd...... Had ik dit toch beter bij biologie kunnen plaatsen??

ps mods, kunnen jullie mijn laat-avondlijke typefout in de titel "warom" aub verbeteren in "waarom"?

ps mods, kunnen jullie mijn laat-avondlijke typefout in de titel "warom" aub verbeteren in "waarom"?

Done!.

Verder kunnen bijen en octopussen IR zien. Ik denk dat als er vroeger tijdens het ontstaan van het leven, veel meer radiostraling in de lucht hing (bij wijze van) dat de licht gevoelige plekken ontstaan op beestjes, als voorbode op ogen, gevoeliger waren voor radiostraling. IR en zichtbaar zijn gewoon het meest aanwezig.

Een deel van het UV wordt ok nog weggevangen door de ozonlaag.

Ik weet alleen niet of die tijdens de hele land evolutie aanwezig is geweest.

zou kunnen zijn dat je oogrespons ongeveer symmetrisch moet zijn (dus vanuit het maximum=groen evenveel naar kortgolvig als naar langgolvig).

Die is niet erg symetrisch.

Groen en rood zitten heel divht bij elkaar, en blauw ligt heel ver weg.



Al geef ik toe dat verschillende plaatjes een heel verschillende verdeling laten zien. De optimale golflengte van de kegeltjes moet vast wel ergens bijstaan, maar ik hbe nu even geen tijd om die op te zoeken.[/quote]

Leuke vraag!

Ik heb nog even een boek opengeslagen, optie één wordt toch echt de winnaar. Van het gehele EM-spectrum dat de zon uitstraalt is het zichtbare licht één van de weinige frequenties die de aarde bereiken. En in de evolutie dus de grootste kanshebber om "the ray of life" te worden.

Eenklein gedeelte wordt overigens maar door planten gebruikt, tussen 410 en 490 nm wordt het meeste licht gebruikt en ook nog een beetje tussen de 620 en 700.

Jan van de Velde schreef:Interessant plaatje, en het evolutieverhaal begint hiermee aan geloofwaardigheid te winnen. Op één ding na: waarom hebben planten dan groen chlorofyl? Door die bladkleurreflecteren planten veel van het groene licht, en  maken planten dus verre van optimaal gebruik van de meest aanwezige kleur in het spectrum. Vreemd...... Had ik dit toch beter bij biologie kunnen plaatsen??

ps mods, kunnen jullie mijn laat-avondlijke typefout in de titel "warom" aub verbeteren in "waarom"? [wortel]

chloroplasten zijn opgebouwd uit thylakoïden. Deze kunnen fotonen absorberen, volgend prentje maakt duidelijk dat de thylakoïden bestaan uit carotenoiden en chloropyll a/b. Omdat ze daar het meeste de fotonen kunnen absorberen. De enige kleur die dan nog overblijft is groen en deze kleur reflecteren ze dan ook. Daarom dat we ze als groen aanzien. Hopelijk is het wat duidelijk.

Mooi verhaal, en duidelijk ook. Het beantwoord alleen niet de kern vraag, waarom het evolutionair een voordeel was voor de planten om die chemische reactie aan te gaan. Doordat ze die chlorophyl korrels gebruiken, reflecteren ze het licht waar juist het meest van is. Het zou logischer zijn dat bladeren rood waren en dat ze de kleur zouden absorberen waar het meest van is, dat lijkt mij een evolutionair voordeel.

Dan zouden er dus een soort thykaloïden gemaakt moeten worden die een optimum van energieopnamen heeft bij 550 nm? Dan moet je dus nagaan of er een eiwit te bouwen is die dat kan.....hmmm. das best wel interessant onderzoek!

Mooi verhaal, en duidelijk ook. Het beantwoord alleen niet de kern vraag, waarom het evolutionair een voordeel was voor de planten om die chemische reactie aan te gaan. Doordat ze die chlorophyl korrels gebruiken, reflecteren ze het licht waar juist het meest van is. Het zou logischer zijn dat bladeren rood waren en dat ze de kleur zouden absorberen waar het meest van is, dat lijkt mij een evolutionair voordeel.

Ik vermoed dat het antwoord op die kernvraag is: planten hadden geen andere keus. Evolutie kan alleen maar werken op wat er al voorhanden is.

Fotosynthese is niet in planten ge-evolueerd, maar in de bacterien die de oerzeeen bevolkten. Het eerste systeem zette CO2 en H2S om in glucose en zwavel en is al zo'n 3,4 miljard jaar oud. Het huidige systeem waarbij CO2 en H20 omgezet wordt is zo'n 1 miljard jaar jonger, maar dat is nog altijd 2 miljard ouder dan de eerste plant. Men denkt dat de bladgroenkorrels oorspronkelijk zijn ontstaan als kolonies van cyanobacterien waar eerst algen en later planten een symbiotische relatie mee hadden (het DNA van de chloroplasten lijkt nl. meer op dat van die bacterien dan op die van de plant zelf).

De volgende vraag is dan natuurlijk waarom die bacterien een systeem ontwikkelden met deze specifieke absorptiespectra. Geen idee, maar het antwoord zal al heel wat ingewikkelder zijn vanwege het feit dat je ook de absorptiespectra van de oeratmosfeer en oerzee in rekening moet nemen (en waarschijnlijk was ook het spectrum van de zon 2,4 miljard jaar geleden ook anders)

Misschien ligt het antwoord in de energetische waarde van het rood licht? Als deze hoger ligt is dit mogelijk een verklaring, ligt deze lager lijkt mij het antwoord nog verder te zoeken.

xd

Blauw/violet licht bevat twee keer zoveel energie als rood licht omdat het een kleindere golflengte heeft.

Wat er tijdens fotosynthese gebeurt is dat een electron in een chlorofylmolekuul wordt aangelagen, het komt in een hogere energietoestand. Chlorofyl kan echter alleen bepaalde golflengten licht gebruiken die overeenkomen met de benodigde energie om een electron aan te slaan, blijkbaar is dit voornamelijk blauw en rood licht.