Welche Art von Umgebung würde zu dominant gelbem Laub führen?

Pflanzenblätter sind grün, weil sie den Farbstoff Chlorophyll enthalten . Chlorophyll absorbiert blaues und rotes Licht, während es grünes Licht reflektiert (wodurch es grün erscheint). Die absorbierte Lichtenergie wird für die Photosynthese verwendet. Der offensichtliche Weg für einen Planeten, gelbes Laub zu haben, wäre, dass die Pflanzen ein anderes Pigment für ihre Photosynthese verwenden, das alles außer gelbem Licht absorbiert. Ich glaube nicht, dass Sie es erklären müssen, außer zu sagen, dass sich die Pflanzen unterschiedlich entwickelt haben.

Das ist leicht! Auf der Erde verwenden Pflanzen zwei Arten von Pigmenten, um Licht für die Photosynthese zu absorbieren. Das bekannteste davon ist das Chlorophyll, das blaues und rotes Licht absorbiert und dadurch grün erscheint. Aber Pflanzen verwenden auch eine Klasse von Pigmenten namens Carotinoide , die grünes, blaues und violettes Licht absorbieren und dadurch rot, orange oder gelb erscheinen . Es sind diese Pigmente, die maßgeblich für die Farbe der Herbstblätter auf der Erde sowie für die Farbe von Karotten, Eigelb, Narzissen und Kanarienvögeln verantwortlich sind. Eine Klasse von Carotinoiden namens Xanthophylle ist im Vergleich zu anderen Carotinoiden, die eher orange sein können, besonders gelb.

Carotinoide können nicht vollständig eigenständig arbeiten, und in Erdpflanzen müssen sie ihre eingefangene Energie an Chlorophyll übertragen, das dann Elektronen für den Rest des Photosystems mobilisiert. Man kann sich jedoch einen Aufbau vorstellen, bei dem die Carotinoide ihre eingefangene Sonnenenergie in ein Molekül übertragen, das die Fähigkeit von Chlorophyll nachahmt, Elektronen zu mobilisieren, aber selbst kein Licht absorbieren kann oder zumindest von den Carotinoiden ausreichend abgeschirmt wird, dass seine Farbe (falls vorhanden) dies nicht tut erscheinen.

Im Wesentlichen möchten Sie ein Photosystem, in dem Carotinoide die primären lichtsammelnden Moleküle sind und die separaten elektronenmobilisierenden Moleküle entweder nicht in der Lage sind, selbst Licht zu absorbieren (was evolutionär wahrscheinlicher ist, sonst wären die Carotinoide nicht erforderlich) oder in dichten Paketen versteckt von Carotinoide (was strukturell sinnvoll ist). Was diese Elektronen bewegenden Moleküle sein könnten, weiß ich nicht. Chlorophyll tut dies unter Verwendung eines großen aromatischen Rings mit einem zentralen Metallatom , aber da diese Art von Verbindungen Licht stark absorbieren, sind sie möglicherweise nicht ideal.

Was könnte also dazu führen, dass Pflanzen sich stark auf Carotinoide und nicht auf Chlorophyll verlassen? Die naheliegendste Lösung besteht darin, einen Planeten zu haben, auf dem die Wellenlängen des auf der Planetenoberfläche verfügbaren Lichts in dem Bereich am stärksten sind, den Carotinoide absorbieren können, Chlorophyll jedoch nicht. Das verfügbare Licht auf der Oberfläche Ihres Planeten sollte also sein:

• Sehr schwach im roten Teil des Spektrums.
• Stark im grünen Teil des Spektrums.
• Sehr stark im violetten Teil des Spektrums.

Violett ist die beste Wahl für die stärksten Wellenlängen, da eine Pflanze, die viel violettes Licht absorbiert, gelber erscheint . Wenn wir uns stattdessen auf den grünen Teil des Spektrums konzentrieren würden (wo das Chlorophyll am schwächsten ist), würde die Pflanze roter aussehen. Das verstärkte violette Licht könnte Ihren Himmel indigoblauer erscheinen lassen als das Hellblau der Erde, aber die atmosphärische Farbe wird stark davon abhängen, welche Gase vorhanden sind und in welchen Konzentrationen.

Sauerstoff und Stickstoff sind ziemlich gut darin, violettes Licht zu streuen, aber unsere Sonne gibt nicht genug davon ab, damit unser Himmel violetter erscheint. Sie können diesen Effekt wahrscheinlich einfach dadurch erzielen, dass Sie den Stern dazu bringen, etwas mehr violettes Licht zu emittieren. Ich trete an die Grenzen dessen, was ich hier weiß, aber Sie können dies wahrscheinlich tun, indem Sie entweder die Masse ändern, um schwerer zu werden, oder einfach die chemische Zusammensetzung (seine spektrale Signatur) ändern. Wenn mehr violettes Licht von der Atmosphäre gestreut wird, erscheint die Sonne selbst möglicherweise etwas orangefarbener als auf der Erde. Unabhängig davon wäre das Sonnenlicht immer noch weißes Licht, genau wie auf der Erde, und die Dinge auf der Oberfläche wären nicht anders gefärbt.

1. Finde eine gelbe Pflanze auf der Erde. (Heuchera und Goldhosta sind zwei Beispiele.)
2. Erklären Sie, dass dies evolutionär die früheste erfolgreiche Pflanze war und die meisten/alle anderen Pflanzen von ihr abstammen.

Ihr Planet könnte wirklich wenig Eisen haben.
Es gibt einen Baumzustand namens Chlorose , der durch einen niedrigen Eisengehalt im Boden verursacht wird und zu hellgrünen/gelben Blättern führt.

Es könnte auch sein, dass der PH-Wert im Boden zu hoch ist, was die Bäume davon abhält, das Eisen aufzunehmen.

Oder gehen Sie einfach mit Tom Andersons Idee.