Почему трава зеленая и другие "почемучки". Зеленая трава: объяснение с точки зрения биологии. Трава – что это, и каково ее практическое применение

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.

Как приятно теплым летним днем наслаждаясь игривыми лучами солнца пройтись босиком по сочной зеленой траве. Получая удовольствие от солнышка и прогулки босиком, рано или поздно возникает вопрос – а почему трава зеленая?

Как формируется цвет предмета?

Что бы ответить на вопрос: почему трава зеленая нужно знать, как формируется цвет предмета у человека. Свет и цвет (в частности зеленая трава) это неразрывно связанные вещи. Дело в том, что по законам физики человеческий глаз видит цвет вещей таким, какой отражает от себя предмет.

Солнечный свет состоит из бесконечного количества (спектра) цветов, увидеть который можно при помощи призмы. Направив луч света на призму, с другой стороны получим разложенного его на цвета. Если собрать эти цвета обратно, с помощью второй призмы то получится опять белый свет.

Все предметы отражают, поглощают либо пропускают через себя эти цвета. Причем цвет предмета получается таким, какой цвет они отражают. Причем: если предмет отражает все цвета, то получится белый цвет у предмета, если поглощает все цвета, то получится черный цвет. Поэтому в черной одежде жарче, чем в светлой т.к. она поглощает все цвета (всю энергию света) а светлая отражает. И по этой же причине солнечные батареи черные – их задача как можно больше энергии света поглотить, что бы сделать из нее электричество.

Так почему же трава зеленая

Дело в том, что в клетках растений (в частности травы) содержится вещество – хлорофилл. Благодаря хлорофиллу растения поглощают углекислый газ и выделяют кислород, когда на их листья падают лучи солнечного света. Этот процесс называется фотосинтез. Именно хлорофилл поглощает в себя все цвета и отражает зеленый, поэтому цвет травы получается зеленым.

В один прекрасный день мы узнаем, что фламинго розовые, потому что в креветках, которые они едят, содержится много специальных красных пигментов - каротиноидов. Каротиноиды также встречаются в красных, оранжевых, желтых и других пищевых продуктах, таких как морковь, помидоры и яичные желтки. А еще они обуславливают цвет осенних листьев и травы. Как много интересного вокруг, не так ли?

Почему трава зеленая, а молоко белое?

Так же, как фламинго и морковь, травинки содержат специальное вещество, которое придает им зеленый цвет. Оно называется хлорофиллом.

Хлорофилл - это пигмент, участвующий в фотосинтезе. А фотосинтез - это такой процесс, благодаря которому растения кушают. Они поглощают воду и соли из почвы, а из воздуха - углекислый газ, и под действием солнечного света превращают их в сахар и кислород, которым мы дышим.

Примерно так терпеливому родителю следует отвечать на вопрос своего чада о том, почему трава зеленая. Но вот дальше, несомненно, посыплются все новые и новые вопросы! Например, о том, зачем растениям сахар.

В отличие от зверей, которые охотятся, чтобы получить пищу, растения умеют создавать себе еду самостоятельно с помощью солнечного света. Но если мы лишим цветочек света, то ему станет нечего кушать и он умрет. Кстати, малышу будет очень интересно наблюдать этот процесс, начиная от прорастания семечка и заканчивая значением воды и света в жизни растения. Почему бы вам не провести совместный научный эксперимент?

Почему небо синее, а трава зеленая?

С этим все вроде бы ясно, но почему же хлорофилл именно зеленого цвета? Дело в том, что каждый предмет на нашей планете имеет свой определенный цвет. Солнечный свет кажется белым, хотя он на самом-то деле состоит из целого спектра цветов: фиолетового, синего, голубого, зеленого, желтого, оранжевого, красного.

Когда белый свет попадает на какой-либо предмет, то часть его поглощается, а другая отражается от его поверхности. И когда мы смотрим на этот предмет, то видим только те цвета, которые он отражает.

Небо, например, поглощает все цвета, за исключением синего, поэтому в солнечный ясный день оно кажется нам голубым. А как насчет пасмурной погоды? Почему оно вдруг становится грозным и свинцово-серым? Все просто! В пасмурную погоду большая часть света просто не доходит до поверхности Земли - его задерживают капельки воды в атмосфере, что и придает небу серый оттенок.

Как мы узнаем цвета?

Вспомните, как вы играли с друзьями в мяч. Красный резиновый мяч поглощает весь свет за исключением красного. И когда вы смотрте на красный мяч, бегущий по траве, глаза видят мяч, отражающий красный свет. Они отправляют эту информацию в мозг, который и говорит тебе, что мяч красный.

Теперь, когда твои друзья спросят тебя, почему трава зеленая, ты расскажешь им, что трава зеленая, потому что она поглощает весь свет, за исключением зеленого, а зеленый отражается от травы. И когда он достигает твоих глаз, ты видишь у своих ног зеленую траву.

Версия для детей постарше

Разумеется, такой полусказочный рассказ мы можем озвучить только малышам-дошкольникам, а что мы ответим 10-12-летним отпрыскам, когда те спросят, почему трава зеленая? Здесь уже можно углубляться в основы молекулярной химии, физики и биологии. Так хлорофилл - это идеальный носитель и хранитель энергии. Кстати, именно это свойство растений лежит в основе создания и функционирования солнечных батарей. Окисляясь, молекула хлорофилла запасает энергию, а затем, восстанавливаясь, отдает ее.

Но тогда почему трава зеленая летом, а осенью желтеет? Все просто! Ближе к осени интенсивность солнечного света снижается, и хлорофилл уже не в силах выполнять свои функции, а потому он за ненадобностью разрушается и превращается в ксантофиллы и каротиноиды - пигменты, имеющие цвета от желтого, оранжевого до красного и коричневого. Кстати, с появлением этих пигментов связаны и процессы старения растений.

Не так уж сложно понять, как объяснить ребенку, почему трава зеленая, небо синее, а мяч красный. Достаточно лишь школьного курса химии, физики и биологии, немного терпения и безграничной родительской любви. Зато в награду за все ваши усилия вы получите маленького вундеркинда, способного поразить своими познаниями в области естественных наук любого взрослого.

Нашу планету принято называть голубой, так как из космоса она видится именно в таком цвете. Это и понятно – большую часть земной поверхности занимают океаны. Но преобладающий цвет на суше – всё же зелёный. Тайга, тропические леса, луга, степи, пампасы, прерии, саванны – их сочная изумрудная зелень говорит о процветании жизни на планете, обилии живительного кислорода и о наличии потребляющих этот кислород высокоорганизованных существ, называющих себя разумными.

Растительность нуждается в защите

На самом деле вряд ли можно назвать разумными тех, кто планомерно вырубает леса ради сиюминутной выгоды, тем самым лишая своих потомков чистого свежего воздуха. Растительности становится всё меньше, атмосфера в урбанизированных местностях уже сейчас вредна для здоровья. Если уничтожение лесов будет продолжаться такими же темпами, то очень скоро (по геологическим меркам) Земля может превратиться в безжизненную пустыню.

Хлорофилл – удивительное вещество

Зелёные растения представляют собой настоящие химические фабрики. Листья и травинки содержат сложное органическое вещество – пигмент под названием хлорофилл. Под воздействием фотонов (квантов света), попадающих на листву и траву, зелень поглощает из окружающей атмосферы углекислый газ и выделяет чистейший кислород, благодаря которому на планете возможно существование животных и людей.

В результате фотосинтеза хлорофилл поглощает свет только синего и красного спектров, а зелёного отражает, поэтому мы видим растения зелёными.

Но как вообще возможно это чудо, в своё время изумившее Христа? Знаменитый библейский персонаж как-то привёл пример мельчайшего горчичного зёрнышка, из которого произрастает большое ветвистое дерево. Откуда растения берут питательные вещества? Из чего строят самих себя? Эти вопросы часто задают дети, но не все взрослые могут исчерпывающе на них ответить. А зря, потому что эта информация помогает в какой-то мере приблизиться к постижению величия Творения и гармоничности мироздания.

Из чего и как строит себя растение?

Органическая жизнь на Земле строится на основе углерода. Во всех живых тканях – человека, животных и растений, в натуральных и искусственных материалах органического происхождения, равно как изготовленных из нефти, содержится углерод.

Человек и животные получают углерод (входящий в состав аминокислот, белков и углеводов) с питанием, а растения всё это синтезируют сами с помощью хлорофилла.

Под воздействием света из углекислого газа (CO2 ), взятого из воздуха, а также благодаря воде и энергии солнечного света трудолюбивый хлорофилл синтезирует белок, из которого строятся новые отростки, ствол, ветви, листья, цветы и все остальные части растения. При этом в атмосферу выделяется освободившийся из молекул воды животворный кислород. Именно поэтому за городом так легко и приятно дышится и вот почему горожане так любят выезжать в выходные на природу.

Такие вот удивительные и сложные процессы происходят в привычной глазу листве за окном, в обыденной траве, по которой мы шагаем, не задумываясь о чудесных метаморфозах, происходящих в этих крошечных зелёных лабораториях.

Но это ещё не всё. Растения способны аккумулировать энергию солнечного света и отдавать её, например, при сгорании. А травоядные животные, поедая зелень, усваивают накопленные питательные вещества, получают энергию, растут, крепнут и, в свою очередь, становятся пищей для людей.

Зелень лугов и цепочка питания

Сказочно красивый, пёстрый от цветов, зелёный луг даёт пристанище и питание огромному множеству существ. Речь идёт о мириадах насекомых, которые собирают пыльцу и питаются сладким цветочным нектаром. При этом насекомые не только кормятся, но и попутно выполняют очень важную работу – опыляют цветы, способствуя тем самым размножению растений.

В свою очередь насекомые служат пищей для птиц, лягушек и мелких животных. Птицы также участвуют в размножении растений – они питаются ягодами, косточки которых не перевариваются, а извергаются наружу. Хищные животные охотятся на птиц и мелких зверей, кормясь ими и тем самым имея возможность продолжить свой род. Человек замыкает эту пищевую цепь.

Таким образом, в природе, живущей по законам гармонии, всё взаимосвязано, и если выпадет хотя бы одно звено цепочки, то рухнет вся экосистема планеты. А ведь начинается всё с зелёного разнотравья и лесных угодий.

Почему трава имеет именно зеленый цвет, а не черный, серый или фиолетовый? Ответить на этот вопрос не так просто. Придется обратиться за помощью к исследованиям сразу трех наук: физики, химии и биологии.

Трава имеет зеленый цвет, поскольку содержит в себе хлорофилл. Это пигмент, который придает клеткам растений соответствующий цвет. Он принимает активное участие в процессе фотосинтеза, то есть преобразования углекислого газа в кислород. Благодаря этому клетки растут и развиваются. При отражении хлорофилла на солнце мы видим зеленый оттенок, который поглощает все остальные.

Поглощение других цветов происходит не просто так. Хлорофилл активизируется благодаря фотонам. И чем больше фотонов, тем лучше для жизнедеятельности растений. Наибольшее количество компонентов содержится в лучах красного цвета, поэтому они активно поглощаются хлорофиллом.

Яркий насыщенный цвет растений, который имеет и свежая трава, говорит о том, что растение здоровое и выделяет большое количество кислорода. Если трава бледная, то это говорит о том, что в ней мало хлорофилла. Если в растениях отсутствовал хлорофилл, они были бы желтыми и блеклыми. Такими, какими мы видим их осенью. В эту пору световой день сокращается, солнечного света становится меньше. По этой причине хлорофилл не может вырабатываться в полной мере.

Немного химии

Стало понятно, почему трава приобретает зеленый цвет. Это происходит благодаря хлорофиллу. Но почему сам он становится именно такого цвета? По мнению исследователей в образовании цвета играют роль металлы. Например, в хлорофилле большое количество железа, которое и делает его зеленым. Соответственно он и придает именно такой зеленый оттенок растениям, в которых содержится, такого же цвета и трава. На сегодняшний день это мнение остается лишь предположением. Ученым есть еще над чем работать, чтобы мир узнал более точное объяснение почему трава зеленая.

Немного физики

Объяснение того, почему трава зеленая, лежит и в области физики. Цвет предмета зависит от количества света, которым он освещается. Ночью все предметы окружающего мира становятся для нас незаметными. Солнечные лучи имеют неоднородную структуру. Они состоят из 7 различных оттенков. Растения способны впитывать в себя все тона. Но отражать они способны только один – зеленый. Для фотосинтеза зеленые лучи не нужны, поэтому растения отражают их вовне. А вот фиолетовые и красные лучи хлорофилл поглощает. Благодаря им трава вырабатывает энергия, обеспечивается рост и развитие.

Объяснение для ребенка

Юные исследователи любят задавать сложные вопросы, но ответы на них должны быть максимально простыми и доступными. При ответе на вопрос «почему трава зеленая», к примеру, слово «хлорофилл» можно заменить переводом этого слова – «зеленый лист». Скажите малышу, что это специальная зеленая краска. Для жизни и роста растения необходим солнечный свет, который состоит из нескольких цветовых лучей. Трава впитывает только некоторые из них, те, которые нужны ей для преобразования энергии. А вот зеленые лучи она отражает. И получается, что трава зеленая и именно такими мы видим и остальные растения.

Для совсем маленьких деток подойдет такая версия:

«Трава имеет зеленый цвет, поскольку именно он помогает ей получать больше тепла от солнца. Благодаря этому она быстро и хорошо растет».

Вот еще один вариант объяснения. Расскажите ребенку, что трава – это живой организм. Такой же, как и животные, птицы и люди. Чтобы расти и развиваться она должна постоянно питаться. Главная пища для растений – это солнечный свет. «Переваривать» пищу помогает хлорофилл – вещество, придающее растениям зеленый цвет. Трава содержит его в большом количестве, поэтому она тоже приобретает именно зеленый цвет. Конечно, это объяснение нельзя назвать точным, но для любопытного малыша этой информации будет достаточно. В школе он сможет узнать более научную информацию, доступную для его возраста.

А давайте пофантазируем!

Наша планета хорошо освещается солнцем. Мы не испытывает недостатка в нем. А какими могли бы быть растения на других планетах. Учитывая то, что не все хорошо освещены солнцем? Если на планете нет озонового слоя и кислорода, растения будут поглощать максимальное количество инфракрасного излучения. По этой причине они приобретут не зеленый, а темно-красный оттенок.

Если спутник будет освещаться яркой звездой класса F, то трава и прочие растения будут отражать синий цвет, чтобы не перегреться и не сгореть. Если же планета будет освещаться тусклой звездой, и будет испытывать при этом дефицит света, то растения приобретут черный цвет. Другой вопрос заключается в том, будут ли такие растения нормально расти и развиваться. Хотя, если они приспособятся к тем условиям, в который будут обитать, то вполне возможно. Конечно, при этом они приобретут совершенно другие свойства, не те что нам привычны.

Объяснение того, почему трава зеленая будет полезно не только детям, но любознательным взрослым, которые упустили этот вопрос в детском возрасте.