为什么自然界中的植物以绿色为主？从进化论的角度怎么解读？

【原创】对于为什么自然界中的植物以绿色为主？从进化论的角度怎么解读呢之话题，我个人的观点认为，植物以绿色为主，是人的视觉对植物叶绿体颜色的一种视色反映。因而，人们看上去的植物都是呈绿色的现象。为什么会这样说呢？因为：

植物的生存与进化，都是围绕着感觉、遗传和自养三重生理属性演化的方向而发展的情况，尤其是自养生理属性的表现特征，能依靠太阳光能和热能的普照，通过演化生成的叶绿体与空气中含有的各种物质元素成分（如二氧化碳、气态水和氮等元素）进行化学反应过程的光合作用，并使植物的叶绿体持续增殖产生出糖类（葡萄糖）的营养物质，达成自养自己成长壮大之生态现象。

植物的叶绿体含有大量的叶绿素，能帮助植物在光合作用过程中不断生产和制造出糖类的养份物质，与此同时，含有叶绿素的真核细胞群体，都是植物储存着糖类物质的层面，是植物可持续生存与发展之能量养份物质的来源，确保植物自养自己并获得成长壮大。

植物的叶绿素先天是绿色的体现，因而，植物以绿色为主，是人的视觉对植物叶绿体颜色的一种视色反映，所以，人们看到的植物都是呈现出绿色的视觉现象。

不知这样的回答是否准确？！如读者阅后觉得我说的对或有道理，希给个点赞并点击关注我，可阅读到我相关生命科学领域前沿二千道的原创答题，定能阅览到你感兴趣的前沿科学知识。欢迎大家一起来讨论和学习。宇明于东莞市。（注：原创作品，抄袭可耻。欢迎转发。）

为什么自然界中的植物以绿色为主？从进化论的角度怎么解读？

感谢邀请。

为什么自然界中的植物以绿色为主？首先，这是植物摄取营养、新陈代谢的方式；其次，这件事的原因，可以从进化论的角度解释，也可以只从生物学的角度解释——但不管怎么解释，植物大多是绿色，和上帝等神衹的安排无关。

一，植物的绿色是什么？是叶绿素。在电磁波谱里， 能量和波长成反比——波长越短，能量越高。叶绿素吸收的是光谱里可见光部分，特别是红光。它的强氧化剂形态叫P680，因为它主要吸收波长为680纳米的光。植物叶绿素的其他形态则吸收能量略低的光，波长700纳米。蓝光和黄光对光合作用是没用的，所以反射或透射掉了，因此，人们看到植物是绿色的。 二，千万别小看植物的绿色，我们这个从太空看起来像翡翠一样的星球，归根到底是依靠植物的叶绿素吸收阳光而进行光合作用——把光变成量子化学能，驱动着植物和动物的生命。 没有光合作用，就不会有自由氧气，也就不会有蓝色的天空和海洋，因为它们之所以蓝，是靠氧气洗劫掉了其中的尘霾。 其实，如果没有叶绿素，根本连海洋也不会有。没有氧气就没有臭氧层，因而没有什么可以阻挡灼热的紫外线。它们可以把水打碎成氢和氧——被打碎的氧会和岩石里的铁结合，使其变成锈红色；而氢作为最轻的气体，会逃向外太空。金星和火星曾经有过的海洋，很可能就是这样被紫外线辐射破坏殆尽的，它们都呈现一种锈红色。 当然，没有光合作用也会有生命——地表里或冰盖下隐藏的几个细菌。现在人们探索火星，寻找的就是它们。不过，即便它们存在，这样的行星也是“死星”。正如英国科学家詹姆斯.洛夫洛克所说：这样的星球不属于真正的“盖亚”。 三，光合作用，是植物的叶绿素实现的，是植物的最基本生存方式。叶绿素，是植物细胞内微小结构叶绿体的色素颜色。所以，叶绿素等于叶绿体。叶绿素埋在植物一套精细的膜系统里面，这套膜是叶绿体内部的主要成分。它们的形态，很像一摞摞扁平的盘子，盘子之间有管道连接。这套系统的作用，是实现光合作用，更专业地说，是在水中提取电子。植物的叶绿体，是蛋白质和色素的复合体，从分子尺度而言，不啻是一座小城市——但都包含两个巨大的复合体——被科学家称为光系统I和光系统II，它们的任务，是捕捉一束光，把它变成活体物质。破解光合作用秘密的，是英国科学家罗宾.希尔，他1960年提出了“Z方案”理论——其大意是，太阳光子像一把大锤，敲打光系统I，震起了一个电子；这个电子到达光系统II的时候，又被另一个太阳光子的大锤震起；于是这个电子传送给了二氧化碳，启动了造糖的第一步。他的解释，迅速得到了科学界的认同。因为，如果不是这种办法，化学上就几乎不可能把从水中移除电子和把二氧化碳变成糖耦合在一起。这和电子转移的本质有关，特别是特定化合物对电子的化学亲合力。水很稳定，它对自己的电子有很高的亲合力。从水里面偷走一个电子，需要很强的拉力，也就是需要极其强力的氧化剂。这个强力氧化剂就是叶绿素的一种饥渴的形态——它是强氧化剂、弱还原剂。 四，那么，植物里的叶绿素或者叫叶绿体是怎么来的呢？DNA的研究已经证明，所有植物里的叶绿素，都来自共同的祖先——蓝细菌。蓝细菌是世界上最早的生物之一，最早被称为“蓝藻”，又被称为“蓝绿藻”，是地球上最初产生的原核生物中的一种。加州大学的古生物学教授肖普夫说，已经发现的35亿年前的细菌化石就是蓝细菌。但是牛津大学的古生物学家马丁.布莱瑟坚决不同意。两个人激辩的结果是，肖普夫承认要大约晚1亿年才出现了蓝细菌；而布莱瑟则赞同，35亿年前的古细菌也有了光系统。科学家们同意，蓝细菌是唯一一种能够靠“产氧”光合作用“劈开”水分子的细菌。蓝细菌如何进入到植物当中，暂时还不能完全地解释其机理，但肯定形成于10亿年前。科学家们认为，蓝细菌应该是某一天被简单地“吞噬”了，但没有被消化，反而成为宿主细胞的一部分，由此产生了“两个伟大的帝国”——藻类和植物——这两大帝国都拥有了只靠阳光和水就能活下去的能力，靠的就是从吞到自己“肚子”里的蓝细菌“房客”那里继承来的光和设备及技术。最早的植物，产生于志留纪。 2006年，华盛顿大学的知名教授鲍勃.布兰肯希带领他的团队进一步证实，的确不少细菌具有光系统，但在横向基因交流过程中，被蓝细菌复制成了两份，并通过自己的“Z方案”——叶绿体把两份结合在了一起，因而具有了光合作用的能力。 五，伦敦大学的生物化学教授约翰.艾伦完整地描述了叶绿素的工作机理——起初，在一些细菌那里，只有一个光系统，它很可能是利用光从硫化氢里提取电子，然后塞给二氧化碳，形成糖作为自己的养料。在某个时候，相关基因复制成两份，这可能发生在蓝细菌的祖先里面。这两个光系统，因不同的使用方式而分家了——光系统I，依然执行着它本来的任务；光系统II，则特化成了直接靠电子回路以阳光为能源产生能量的设备。根据环境的不同，两个系统一开一关， 从来都不同时开启。但随着时间的推移，光系统II面临了问题，因为它使用的是电子回路——任何环境中，外来的电子都会把回路堵住。很可能是细菌存在的海水里的锰原子，提供了持续不断的缓慢电子流，细菌用锰原子本来是为了保护自己免受紫外线辐射的。但为了解决回路堵塞的问题，就是让两个光系统同时生效——电子从锰原子出发，流经两大光系统，抵达二氧化碳，这一复杂的路径的所有细节都必然导致后来的“Z方案”。关于光合作用如何释放氧气，伯克利大学的维塔尔.亚钱德拉小组解释了叶绿体中的“放氧复合体”的功效——它像一个开关，把水控制在恰到好处的位置，并让它的电子一个个掉出来。当所有能拿的电子都拿走之后，无价的废料——氧气——就被排放到外部世界。“放氧复合体”应该算是光系统II的一部分，位处其最边缘，面向外部世界，就像是硬贴上去的一样。它非常小，由四个锰原子和一个钙原子组成——但是，几乎全世界的氧，都是通过它们释放出来的。

（图片选自网络）

为什么自然界中的植物以绿色为主？从进化论的角度怎么解读？

从全球看，物种的视力看东西是不_样的，因人类看植物是绿色的，其它一定看植物不全是绿色。

为什么自然界中的植物以绿色为主？从进化论的角度怎么解读？

植物为什么是绿色这个问题，其实涉及的内容非常深，但如果你知道了这个问题的答案，你也就了解了植物的秘密。

其实，物体之所以有颜色，离不开太阳光。虽然在我们看起来，太阳光没有颜色，但牛顿曾经用三棱镜证明了，太阳光是一种复合光，里面有7种颜色，分别是：赤橙黄绿青蓝紫。

之所以会有这些颜色，其实是波长的不同，以绿色为例，绿色就是波长为505-525nm的光。

我们之所以会看到颜色，其实是因为光照射到物体表面，然后物体会吸收一部分，并反射一部分，其中反射出的光，就是我们看到的颜色。

我们平时看到的叶子是绿色，是因为植物的叶子吸收了其他的光线，但不吸收绿色光子，所以只有绿色光子能够反射到我们的眼睛，因此我们看到的植物就是绿色。

从下图中可以看到植物对蓝光以及红光的吸收较多，基本上不吸收绿色光线。

之所以植物会反射绿色光子，其实因为绿色光子中携带的能量较大。我们知道，光携带着能量，而光的能量大小与波长有关，绿色光子携带的能量不容易使叶绿素A激发，从而导致光合反应能力下降，因此植物无法有效利用绿光进行光合作用，从而舍弃绿色光子。

也正是因为如此，所以我们看到的植物几乎都是绿色。如果有一种植物的叶子是黑色，这意味着它们会将所有的光子都吸收，将会因吸收能量过高而灼伤自己导致生物死亡。

如果，在宇宙中有别的星球，如果别的恒星向外散发的能量较低，那么植物为了更好地进行光合作用，或许会吸收所有光子，到那时该星球上的植物或许呈现“黑色”。

当然，如果一个星系中的恒星向外散发的能量过强，或许该星球的植物颜色会呈现出其他不同的色彩。

也就是说，植物颜色是绿色，只是针对地球环境而言。

植物的生长离不开光，但植物的光合作用不仅和波长有关，还和光的辐照度、二氧化碳、温度等有关。

我们知道，植物在生长过程中，也会遇到月光照射，月光中也携带者大量的光子，但是植物却无法利用月光进行生长。

之所以会如此，是因为月光的辐照度太低了，以满月时为例，满月的月光辐照度大约只有0.05-0.1lux的光照强度，多说一句，Lux是光照强度单位。

植物在生长过程中，需要一定的光照强度，如果光照强度太低，那么植物生产的能量将会无法满足生长需要；只有当光照强度大于光补偿点时，植物生产的能量才能够满足生存需要。

不同的植物的光补偿点强度不同，一般耐阴植物对光辐照强度需求更低一些。但即使是耐阴植物，也需要9700lux的光照强度。

而太阳在最亮时，光照强度可以达到120000Lux；即使是在黑暗的暴风雨天气中，光照强度也会在100lux-200lux之间。

由此可见，太阳光对于植物的生长至关重要。

现在的大棚里，农民也会使用人造光来刺激植物生长，不过由于植物需要的光照强度过大，如果纯粹模拟自然光来进行打光，那么每月的电费非常昂贵，所以人造光并不是为了替代太阳，而是增加不同颜色的光波。

这是因为不同颜色的光波，对于植物的生长并不同，科学家发现，在植物的发芽阶段，人工照射蓝光有助于植物发育；在生长阶段，补充20%左右的绿光会让植物的株形更矮。

因此，现代化农业会适当的补充一些不同颜色的光波，以有利于植物生长。

自然界的植物颜色之所以以绿色为主，其实是因为植物无法吸收绿色光子，从而将绿色光子反射出去，从而被我们的眼睛所接受到。

如果地球上的植物颜色是黑色，那么植物将会因吸收能量较多而导致死亡，但如果一个星球所在的恒星散发的热量过低，该星球的植物很可能以黑色的形式存在。

除了太阳光波之外，科学家们还发现了植物的生长和光的辐照度有关，这也是为什么植物无法利用月亮光进行光合作用的原因。

为什么自然界中的植物以绿色为主？从进化论的角度怎么解读？

一、大自然中之所以存在如此丰富多彩的生命形式，其最根本原因源自植物的这份绿色。因为这份绿色，植物能够将太阳能固定为化学能储存在有机物中。

如此，才有食草动物、食肉动物们进化和生存的空间。植物死后残体又会在成为石油和天然气，继续作为能源供人类使用。人类无法像植物那样直接利用光能，因此必须摄入绿色植物或者以绿色植物为食物的动物才能活下去。

二、自然界中植物之所以能够进行光合作用是因为它们都有叶绿体，叶绿体是光合作用发生的功能细胞器，在叶绿体中含有叶绿素，而叶绿素的波长在我们人类的肉眼中是绿色的。

这种进行光合作用的能力对于地球来说十分关键，或者说对于地球上的生物近乎十分关键。

一方面绿色植物的光合作用产物为植物自身和动物的生存提供了能量来源。

另一方面在光合作用中，二氧化碳被吸收，氧气被释放出来。如果没有绿色植物的光合作用，地球上就没有这么高含量的氧气，没有氧气也就没有遮挡紫外线的臭氧层。而高含量的氧气又使得动物的进化朝着更强壮更聪明的方向前进。

人类为什么能实现人口数量爆炸增长？是因为我们驯化了一批光合作用能力优秀的绿色植物作为我们的食物来源。而人类对于核冬天和“流浪地球”的恐惧，则来源于植物失去光照无法进行光合作用，进而导致人类的生存受到威胁。

除非我们能够找到可控核聚变的钥匙，拥有人造太阳的能力，否则这样的威胁永远不会消失。

所以究根结底，所有的地球生命都应对这抹绿色表示感恩。

绿色，名副其实的生命之色。

为什么自然界中的植物以绿色为主？从进化论的角度怎么解读？

在地球上我们看到的大多数植物都是绿色的叶子，很少能看见其他稀奇古怪的颜色，其实这个问题跟太阳自身的光谱分布有关系，也与植物在适应环境中的选择进化有关系。

我们知道，生物在进化的过程中所发生的基因突变是向随机方向发展的，而基因又决定了生物的性状，所以说植物的叶子可以是太阳光谱中任意的一种颜色，但是基因突变导致的叶子所有颜色中，那个更加有利于植物生存的颜色会在大自然的选择中被保留下来，而那些竞争力不强的颜色就会被淘汰，这就是自然选择。

很显然，绿色的叶子更加有利于植物的生存，也就被保留了下来。但为什么是绿色呢？而不是其他颜色?

在地球上绝大多数的物体不能自然发光，我们能看到它们只是它们反射了太阳光。人类对光的认识可以追溯到古希腊时期，但真正对光进行科学的分析是在17世纪，在此之前我们一直认为太阳光是白色的，牛顿通过三棱镜为我们证明了太阳光是一种复合光，由多种不同的颜色组成。

之所以白色的复合光进入三棱镜以后能被分解成多种不同的颜色，是因为这些不同颜色的光所具有的波长不同，能量也不同，波长不同的光从一种介质进入另外一种介质的时候就会所具有的折射率也不同，其中波长最长的红色光折射率最小，波长最短的紫色光折射率最大，因此当光通过三棱镜后就被分解成由各种不同颜色组成的光谱。

太阳光由不同的颜色组成就解释了我们在生活中所看到的花花绿绿的世界，我们之所以能看到绿色的树叶简单来说是因为树叶吸收了太阳光中其他波长的光子，而不吸收或反射出了绿色波长的光子，这些光子被反射进入我们的眼睛，我们就看到了绿色的树叶。

上图可以看到植物的吸收光谱基本处在蓝光和红光，基本不吸收绿光，很少吸收黄光。因此我们平时所看到的树叶的颜色基本就出来绿色和黄色之间变化。

当然生活着看到的所有事物的颜色都是这个原理，它们不吸收某种波长的光子，我们就看到了相应波长的颜色。我们看的黑色和白色这两种情况是物体将照射到它身上所有可见光几乎全部吸收和反射的结果。下面的问题就是解释为何植物会选择这样的吸收光谱，绿光和黄光为什么不被植物喜欢？

上文说了生物的进化会被自然环境所选择，而地球上能量的主要来源正是太阳光，因此太阳光的光谱分布直接就影响到了地球上所有生物的进化方向。我们知道太阳发光发热的原因是因为其核心的剧烈核聚变，在轻元素聚变为重元素的过程中所释放的能量会通过高能伽马射线和中微子的方式释放出来。

其中中微子可以不受阻碍的携带能量从太阳核心迅速的逃逸，而光子却不能！高能伽马射线会通过随机漫步的方式从核心花费数万年的时间传播到太阳表面，在这个过程中，伽马射线会通过与太阳中带电粒子的碰撞而损失能量，损失的能量会加热太阳的各个层。

例如：辐射层、光球层、对流层，这些层温度各不相同，但都会以黑体辐射的方式向外辐射能量，还有就是损失了能量的大量伽马射线也会分散到不同波长的光谱中。

因此，我们说太阳的光谱是连续的近似于黑体辐射的光谱，波长范围从X射线一直延续到了无线电波段，但是在可见光波段达到了峰值。也就是说，太阳光光谱的范围虽说很广，但是其可见光中的光子数量是最多的。

这就解释了为什么地球上的生物在进化的过程中大多以接收可见光的方式来观察外界或者利用太阳光能量，因为这个范围的光子数量和能量最多。这就是生物进化和环境的一种相互协调和融合，如果在宇宙中的其他地方，母恒星的质量更大的话，它所发出的蓝光和紫外线就越多，那么的生物也许会进化出利用紫外线的能力。

如果母恒星的质量更小，发出的光就会越红，因此那里的生物就会进化出能够利用红外线的能力。

以上就是太阳正整体光谱对生物进化的影响。接下来我们在看一下太阳光在可见光谱中的分布情况。

上图就是太阳光在可见光波段的光谱分布，大家可以看到在可见光谱中，绿光达到了峰值，而且绿光的波段范围也比较广，这说明在绿光区域拥有非常大的能量，如果植物选择吸收所有的可见光谱，夏天的暴晒，能量就会高到灼伤植物，最好的选择就是放弃中间的峰值绿光，而选择的两端数量较较少，能量最高的蓝光和能量最低的红光来进行光合作用，这样更加稳妥。

所以地球上的植物大多就以这样的策略进行进化，不仅保护了自己在太阳光下不被灼伤，而且也保障了光合作用所需的能量需求。

如果在星球，母恒星可见光谱峰值的变化，也会导致那里的植物选择性的吸收恒星光，以达到最优的光合作用效果。如果母恒星光谱整体都偏移到了红光，那么那里的植物就会吸收所有的光子来为自己提供能量，那么这些植物看起来就是黑色的。