А почему трава зеленая. Вы нашли меня в капусте? Версия для детей постарше

Часто случается, что самые простые вещи требуют сложного объяснения. Детский вопрос о том, почему трава зеленая ставит многих взрослых, если не в тупик, то в весьма затруднительное положение. Несмотря на то, что эта тема из области школьной программы, не каждый сможет вспомнить такие слова как фотосинтез или хлорофилл, не говоря уже о процессах, которые с ними связаны.

Ответ на вопрос о том, почему трава зеленая, лежит в плоскости науки. В первую очередь необходимо понимать процесс формирования светового восприятия у человека. Оттенки, которые видят наши глаза, зависят не от цветовой гаммы, а от ее отражения под действием прямых солнечных лучей. Такое объяснение тесно связано с одним из основных возможных ответов. В траве содержится особое вещество - хлорофилл, что в переводе с греческого означает "зеленый лист".

Хлорофилл поглощает весь спектр оттенков, кроме одного. Несложно догадаться, что это и есть цвет летней лужайки.

Существует и второй вариант ответа на вопрос о том, почему трава зеленая. Именно он чаще всего озвучивается в школьных учебниках и является наиболее близким к истине. В его основе опять же лежит содержание хлорофилла в траве. Такое вещество не только обуславливает использование и выработку столь необходимого для жизнедеятельности человека кислорода, но и является особым пигментом, отвечающим за травы.

Ученые доказали, что составляющие хлорофилла действительно зеленого цвета. Их окраска связана с содержанием магния, который и отвечает за создание данного природного оттенка. В растениях содержится множество других цветных пигментов, правда, в значительно меньшем количестве. Благодаря им зеленая трава порой может принимать самые разнообразные оттенки.

Использовать хлорофилл в бытовых вопросах науке сегодня еще не под силу. Его компоненты не могут храниться и почти сразу изменяют свой приятный тон на неприглядный грязноватый цвет. Правда, сейчас существует множество искусственных красителей на основе этого полезного природного материала.

Таким образом, хлорофилл не только привносит красоту в окружающий мир и помогает нам ответить на классический вопрос о том, почему трава зеленая, но и является весьма важным компонентом. Основное его предназначение заключается в выработке столь необходимого кислорода - основы для жизни всего человечества.

Процесс этот называется фотосинтезом и осуществляется абсолютно всеми представителями флоры на планете Земля. Если кратко охарактеризовать основные его этапы, то получится следующая картина: поглощенный под воздействием химических реакций разлагается, к нему происходит перенос электронов от водорода и воды, в результате чего осуществляется образование углеводов и выделение кислорода.

Помимо этого в в траве и листве образуется множество полезных питательных веществ, таких как сахар, крахмал, белок.

Чем трава зеленее, тем больше в ней хлорофилла, а значит выше польза, которую она может принести для планеты.

Зеленая, зеленая трава… Почему трава именно зеленая, а не розовая, белая или черная? Найти объяснение нам помогут сразу 3 науки, которые учат в школе: биология, химия и физика.

Фотосинтез и хлорофилл

Если рассмотреть траву под микроскопом, можно увидеть хлоропласты - ярко выраженные частички, в которых есть хлорофилл. Это пигмент, который содержится во всех растениях и придает им зеленую окраску. Само слово «хлорофилл» так и переводится с греческого - «зеленый лист».

Более подробное объяснение дает фотосинтез, в котором участвуют все растения на земле. О нем каждый знает из школьных уроков биологии. Трава поглощает углекислый газ и перерабатывает его под воздействием солнца. В результате в атмосферу выделяется чистый кислород, которым мы дышим. Ключевую роль в этих процессах играет именно зеленый пигмент. Если трава бледная, в ней мало хлорофилла для нормального фотосинтеза. Ярко-зеленые растения насыщены этим пигментом. Они перерабатывают много углекислого газа и выделяют большое количество кислорода.

Осенью трава желтеет, с деревьев опадают засохшие листья. Именно такими были бы все растения, если бы в них не было хлорофилла. Дело в том, что с наступлением осени становится темнее и прохладнее. Из-за недостатка солнечного света хлорофилл начинает разрушаться, поэтому растения постепенно теряют зеленую окраску.

Химические процессы

Если траву окрашивает хлорофилл, остается непонятно, почему сам пигмент именно зеленый. Ответить на этот вопрос поможет химия.

Ученые полагают, что окраска органических соединений зависит от содержания металлов. В гемоглобине, например, есть железо. Оно придает крови красный цвет. В хлорофилле содержится магний. Поэтому пигмент сам становится зеленым и передает такой оттенок растениям.

Это предположение пока не до конца изучено. Ученые также выяснили, что при замене магния на цинк хлоропласты в составе травы все равно остаются зелеными.

Поглощение и отражение света

Физика также может объяснить, почему трава зеленая. Дело в том, что цвет предмета напрямую зависит от света. Наглядный пример: в ночной темноте даже самые яркие предметы утрачивают свою окраску и становятся практически невидимыми.

Солнечный свет неоднородный. В нем 7 основных оттенков, как в радуге: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый. Трава поглощает все цвета спектра. Отражает она только один оттенок - зеленый. Это происходит по той причине, что для фотосинтеза растениям не нужны зеленые лучи, исходящие от солнца. При этом хлорофилл принимает на себя красные и фиолетовые лучи. С их помощью он вырабатывает энергию и затем передает ее клеткам растения. Глаз человека улавливает зеленый цвет, отраженный от травы, поэтому она и кажется нам зеленой.

Способен дать . Даже те, у кого была пятерка , не всегда владеют всей информацией.

Самый простой ответ состоит в том, что в клетках травы содержится специальное вещество – хлорофилл, который и имеет зеленый цвет. Если немного встряхнуть извилины, можно даже вспомнить, процесс фотосинтеза, опыты с картофелем и йодом и так далее.

Что говорят ученые

Однако по-настоящему пытливые умы вряд ли успокоятся тем, что просто хлорофилл зеленый. Неизбежно возникает следующий закономерный вопрос о том, а почему все, так как оно есть. Почему именно зеленый цвет был избран природой для травы или содержащегося в ней хлорофилла.

Хлорофилл считается одним из хороших растительных компонентов многих лекарств. Научно это пока не доказано.

Однако пытливые ученые умы нашли ответ и на этот вопрос. Как известно, для процесса фотосинтеза растения, как и в том числе, поглощают солнечный свет. А это, как знают люди, хоть немного знакомые со школьным курсом физики – электромагнитное излучение, раскладывающееся на отдельные цвета, будучи пропущенное через специальную призму. То есть «Каждый Охотник Желает Знать, Где Сидит Фазан». Мнемонический прием запоминания красного, оранжевого, желтого, зеленого, голубого, синего, фиолетового цветов спектра.

Хлорофилл отличается особым составом, поглощая практически весть этот спектр. Кроме… зеленого. Единственный цвет, который растения (в нормальном, не завядшем состоянии) отражают и что люди видят своими глазами. Получается просто своеобразный электромагнитный оптический эффект, благодаря которому люди давно считают, что трава зеленая.

Желтая трава

В период под воздействием холода и сезонной памяти, у растений хлорофилл разрушается. В результате возникает эффект пожелтения или покраснения листьев и травы.

Это обусловлено тем, что солнечный день сокращается, растение больше не может получать достаточно электромагнитного светового излучения для нормальной жизнедеятельности.

Происходит своеобразная консервация растения до следующей весны, что предохраняет его от разрушительного действия морозов и других климатических факторов.

Несмотря на то, что зеленый - цвет травы, в мире есть много других цветов и полутонов. Не так давно ученые выяснили, что самый любимый цвет в мире – это сине-голубой.

Установлено, что слепые от рождения люди способны видеть цветные сны. Природа этого неизвестна.

Красный цвет мужчины и женщины воспринимают по-разному. Так, для сильного пола довольно трудной задачей является различие багрового, пурпурного и кораллового. Для женщин это намного проще.

Цвета могут ассоциироваться с музыкой. При грустной они серые и черные, а при веселой – желтые и оранжевые.

Почему трава зеленая простыми словами о сложном

Почему трава зеленая такой казалось бы простой вопрос способен поставить в тупик большинство людей. Да, все мы изучали физику в школе, но мало кто помнит, а тем более сможет объяснить почему трава и другие растения имеют зеленый цвет. Пришло время заполнить этот досадный пробел в знаниях. Читайте наш новый пост и рассказывайте своим детям об устройстве нашего мира.

Кстати, товары для сада и огорода можно приобрести

Теплыми летними днями, наслаждаясь ласковыми солнечными лучами, приятно пройтись босыми ногами по мягкой зеленой траве. Подобные прогулки дают нам не только удовольствие, но и заставляют задуматься.Один из самых логичных вопросов после такой прогулки — почему трава зеленая. Чтобы досконально разобраться, почему на нашей планете трава зеленая — для начала необходимо понять, как осуществляется процесс восприятия цветов человеческим глазом.

Чтобы узнать, почему трава зеленая – в первую очередь следует узнать, как формируются цвета предметов у человека. Любой цвет неразрывно связан со светом и напрямую от него зависит. По законам физики глаз человека видит цвет любого объекта таким, какой предмет отражает от себя. Ведь неслучайно в абсолютно темном помещении вещи даже самых ярких расцветок становятся невидимыми. Они попросту утрачивают свой цвет.

Основным естественным источником света на планете Земля является звезда по имени Солнце. Солнечный свет по своей природе неоднороден и состоит из огромного спектра оттенков. Каждый из них имеет свою длину волны. Если луч света направить на призму или линзу, то на выходе можно увидеть разложенным его на спектры (цвета). Если второй призмой (линзой) луч снова собрать воедино – опять же получаем белый цвет.

Окружающие нас предметы отталкивают цвета спектра от себя или поглощают их. Человеческий глаз воспринимает исключительно отраженные цвета. При этом, объекты отражающие все цвета – воспринимаются человеческим глазом белыми, а соответственно поглощающие все цветовые волны – черными. Не удивительно, что в одежде черных оттенков всегда жарче, чем в светлых вещах. По этой причине специальные солнечные батареи окрашивают в черный цвет. Это делается для того чтобы они поглощали максимальный объем света, который преобразуется в электричество.

Клетки травы прозрачные, но каждая из них содержит порядка ста хлоропластов, внутри которых находится особое вещество хлорофилл. Именно хлорофилл помогает растениям перерабатывать поглощенный углекислый газ в органические вещества и выделять кислород. Такой процесс называется фотосинтезом.

Упрощенно он заключается в извлечении атомов водорода из молекул воды. Эти атомы впоследствии соединяются с молекулами углекислого газа, поглощенного из воздуха.

У фотосинтеза 2 основные функции:

1. Выработка кислорода, жизненно важного для живых организмов нашей планеты.
2. Формирование защитной озоновой оболочки Земли. Эта оболочка обеспечивает заслон от агрессивных ультрафиолетовых воздействий солнечных лучей.

Возвращаясь к хлорофиллу, следует отметить его свойство поглощения всех цветов спектра за исключением зеленого. А именно такой цвет и видит человеческий глаз, созерцая траву. Ведь, по уже упомянутым ранее законам физики – человек воспринимает исключительно цвета спектра, которые отражаются от любых объектов. Таким образом, зеленый цвет травы обусловлен, присутствием в ее структуре «зеленого пигмента» хлорофилла.

Как известно, с наступлением осени трава постепенно теряет свой зеленый цвет и становится желтой. И здесь тоже работают описанные выше физические законы. Причиной изменения цвета является наличие в растениях помимо зеленого хлорофилла и других пигментов — в частности ксантофилла, который имеет желтую окраску.

В летнее время эта составляющая практически незаметна, потому что поглощается значительным количеством хлорофилла. Однако в осенний период жизнедеятельность растений постепенно приостанавливается. В следствие этого хлорофилл разрушается и в результате начинает доминировать желтый оттенок ксантофилла.

Обратите внимание, все что мы пишем для травы справедливо и для листьев деревьев. Это касается как обычных деревьев, так и , о котором мы писали ранее.

Примечательно, что в пасмурную и дождливую осень трава дольше будет оставаться зеленой, чем в солнечную и сухую погоду этой поры года. По утверждению ученых причина этого – интенсивное разрушение хлорофилла под действием лучей Солнца. Поэтому с наступлением безоблачных солнечных дней бабьего лета — вся зеленая растительность достаточно быстро превращается в желтую.

А ведь хороший вопрос, почему трава зелёная? Интересовал ли вас ответ на этот вопрос или вы даже не задавались тем, что вам не под силу изменить или предугадать.

Года в три-четыре каждый ребёнок задаёт такой же вопрос свои родителям. В ответ можно услышать всё, что угодно – от «не приставай, мне некогда» до научно-популярной версии о фотосинтезе и зелёном хлорофилле. Но разве это ответ? Можете ли вы объяснить себе, почему трава всё-таки зелёная – а не розовая, оранжевая или цвета индиго? Конечно, вы скажете: потому что в хлоропластах растений содержится хлор – а в кристаллической форме он зелёный. Неплохо. Ну а дальше-то что? Почему в ходе эволюции выбор пал на него, а не на периодический элемент иного цвета? Вот вам и задачка… Но в истории развития жизни на Земле не было случайностей.

Доступным языком о физике

Даже самые далёкие от точных наук люди знают, что жизнь на планете обязана своим существованием солнечным лучам. Глубоко в недрах нашей звезды происходят ядерные реакции синтеза гелия из водорода. В результате распада высвобождаются фотоны (кванты света). Они проявляют свойства волн и частиц одновременно: эти электромагнитные импульсы излучаются «порциями», однако не имеют ни массы, ни заряда. Их роль в нашей жизни куда важнее: они обеспечивают взаимодействие между электрическими зарядами элементарных частиц, составляющих атомы, затем молекулы и, наконец, клетки живого организма.

Фотоны могут жить только в движении со скоростью света в вакууме. Рождаясь в солнечном ядре, они сперва несут в себе колоссальный импульс. Но чтобы сквозь солнечную мантию пробиться к поверхности звезды, эти частицы тратят почти миллион лет! Поэтому не смотря на то, что с этого момента свет преодолевает расстояние до Земли всего за 8,3 минуты, мы наслаждаемся тёплыми лучами, которые ждали встречи с нами ещё в середины Плейстоцена.

Так вот: в целом импульс фотонов капитально уменьшается ещё до прощания с родной звездой, а при прохождении земной атмосферы кванты света уже ожидают новые препятствия. В озоновом слое фотоны сталкиваются с молекулами, из-за чего изменяются импульс и длина волн – то есть, свет разделяется на спектр (дисперсия). Самые опасные для земных обитателей длины волн озоновый слой не пропускает - включая большую часть ультрафиолета. Поэтому мы различаем цвета радуги начиная от фиолетового и заканчивая красным. Иинфракрасную длину волны мы всё ещё ощущаем как тепло, а слабое микроволновое и другие излучения нас и вовсе не беспокоят.

Каждому из видимых цветов соответствует длина волны света, которую отражают материальные объекты (все остальные им поглощаются). Казалось бы, ничего загадочного: растения используют хлорофилл, который поглощает все цвета кроме зелёного. Но всё наоборот: сначала растения сознательно выбрали цвет, а потом подобрали к нему нужный «наполнитель». Здесь нам придётся обратиться к богатому опыту агрономов и ботаников. Многочисленные опыты и исследования раскрывают некоторые секреты растений, о которых почему-то не рассказывают в школе на уроках биологии.

Фотоны и растения

Вообще для фотосинтеза подходят волны любой длины, включая невидимые нашему глазу. Современные растения приспособились использовать излучение в диапазоне от 400 (фиолетовый) до 700 нм (красный). Причём для нормального функционирования растений (рост, цветение, плодоношение, запасание полезных веществ) необходимо присутствие в спектре всех этих цветов в определённых пропорциях. Это объясняется тем, что некоторые химические реакции могут начаться при облучении вещества светом низкой или средней частоты (тёплые цвета радуги), а другим для инициирования реакции требуется свет с частотой выше определённого порогового значения (холодные цвета).

Если зелёный свет может передать достаточно большие импульсы – какой же смысл растениям от него отказываться? Однако факт есть факт: 80-90% энергии растения вырабатывают за счёт поглощения синих и красных фотонов. Синие при этом более интенсивные, зато красных – подавляющее большинство. Остальные 10-20% приходятся на другие цвета, а сам зелёный в качестве «основного наряда» был выбран, очевидно, за свою высокую проникающую способность: в то время как синий и красный почти полностью поглощаются верхними ярусами листьев, зелёный способен проникать сквозь них и «вдыхать жизнь» в нижние ярусы, какими бы густыми они ни были. Это значит, что первые водоросли, которые только выбирались на сушу, уже планировали своё дальнейшее завоевание континентов и превращение в многоярусные леса – от мхов и трав до кустарников и деревьев.

Где же гарантия, что растения просто отражают или пропускают сквозь себя большую часть зелёного света? – Её и не будет, ведь и это не совсем правда. Это всё человеческое зрение, которое нельзя назвать самым надёжным (в сравнении с некоторыми животными), даёт нам «зелёную картинку». Этот цвет мы видим однородным из-за несовершенства своего зрительного анализатора. На самом же деле это наложение световых волн разной длины – преимущественно жёлтых и синих. А как же иначе? Часть цветных пигментов (каротин, антохлор, ксантофилл) специализируются на поглощении синих фотонов, отражая преломлённые лучи в красновато-жёлтом «формате». Другие пигменты (хлорофил и антоцианы) поглощают красноватые фотоны, отражая лучи приблизительно цвета морской волны. Накладываясь, они образуют изумрудный (по крайней мере, так его видят люди).

По мере сокращения светового дня и изменения угла освещённости (что влияет на преломление света ещё в слоях атмосферы), фотонов с большой частотой (и маленькой длиной волны) становится всё меньше. Некоторое время растения пытаются приспособиться к этому и переключают внимание исключительно на сбор «высококалорийных» порций света. Поглощая синие и зелёные фотоны, листья растений начинают отражать соответственно жёлтый или красный цвета. Когда синих фотонов становится критически мало, растения сбрасывают листву.

Какими могут быть растения с других планет?

Как вы догадываетесь, всё зависит от особенностей светового спектра, который формируется во время прохождения атмосферы или жидкой среды. Если кислорода и озонового слоя на планете нет, то от жгучего ультрафиолета растения может спасти только толща воды – они, очевидно, будут поглощать максимум инфракрасного излучения, а сами приобретут тёмно-красный цвет (на нашей планете так поступает пурпурная аноксигенная бактерия). Обитаемый спутник яркой звезды класса F должен получать очень много света, поэтому растения на нём отражали бы синий цвет - во избежание перегрева. А планета, освещаемая тусклой звездой класса М («красный карлик»), должна испытывать дефицит света – и, чтобы максимально использовать его, растения наверняка сделают выбор в пользу чёрной окраски. Да вы представьте только себе эти три фиолетовых глаза, полных надежды: «Мама-мама, а почему трава чёрная?»