En la (relativamente nueva) película de Star Trek Into Darkness , vemos al Dr. Bones y al Capitán Kirk en un mundo compuesto principalmente por plantas rojas. Obviamente, estos son solo atractivos visuales sin una base real detrás, pero me gustaría ir más allá.
¿Qué condiciones serían necesarias para tener plantas de color rojo? ¿Azul?
Algunos factores que imagino serían muy importantes para decidir el color de mis plantas:
Luz solar: hay una razón por la que nuestras plantas aquí en la Tierra toman la mayoría de los colores cálidos de manera más eficiente que la luz verde. El color de nuestro sol es amarillo. ¿Tener un sol verde o azul afectaría el color que absorben las plantas?
Contenido del suelo: un contenido de suelo cambiado podría afectar el color de las plantas. Un ejemplo común aquí en la Tierra son los flamencos. Obviamente no las plantas, pero la forma en que cambian de color al comer grandes cantidades de camarones es un buen ejemplo.
¡Cualquier otra idea es bienvenida a ser abordada!
El color de las plantas, o cualquier otra forma de vida autótrofa alimentada por energía solar que pueda o no ser capaz de ser descrita por el término "planta", es una función de la química y la evolución.
En pocas palabras, solo hay una cantidad limitada de compuestos viables que permiten que se lleve a cabo la fotosíntesis en un entorno determinado, y varían en eficiencia. Algunos pueden ser más rápidos que otros, algunos pueden ser más eficientes que otros y algunos pueden absorber y utilizar un mayor porcentaje de la luz entrante que otros. Este último se define por el color.
En la tierra, las hojas son verdes porque la clorofila refleja la luz verde. La luz verde es un componente importante de la luz solar y, dado que se refleja y no se absorbe, no puede contribuir a la fotosíntesis. Sin embargo, las plantas terrestres lo utilizan porque sí . Porque la clorofila era un compuesto que funcionaba, y funcionaba lo suficientemente bien, y no apareció nada mejor.
Un compuesto fotosintético ideal y teórico sería negro y absorbería toda la energía entrante; sin embargo, esto solo se lograría de manera realista con una mezcla adecuada de diferentes compuestos fotosintéticos. Un mejor color para un pigmento fotosintético en la Tierra sería rojo o púrpura, ya que la salida de luz del sol es menos intensa en estas frecuencias, pero aunque los pigmentos rojos como la ficoeritrina podrían ser mejores, las plantas simplemente nunca los usaron.
Por lo tanto, puede tener casi cualquier color, siempre que su química sea factible y no haya aparecido nada significativamente mejor en el nicho particular del bioma. "Simplemente evolucionó de esa manera".
Por la forma en que estoy leyendo su pregunta, está preguntando sobre el mecanismo de fotosíntesis en plantas exóticas, lo que afectaría el color de las hojas (o cualquier mecanismo de recolección de luz solar que usen estas plantas).
En la Tierra, el pigmento principal para la fotosíntesis es la clorofila, y los pigmentos verdes de clorofila evolucionaron para aprovechar el componente principal de la radiación solar que ingresa a la atmósfera terrestre. Alrededor de diferentes estrellas, las plantas preferirían absorber diferentes longitudes de onda de luz. Alrededor de una estrella más caliente, las plantas pueden verse amarillas o anaranjadas (o posiblemente azules; reflejando la radiación energética más peligrosa), mientras que alrededor de estrellas más rojas, las plantas pueden volverse negras. (ver: http://www.solstation.com/life/a-plants.htm )
Otras partes de las plantas aún pueden ser coloridas, para servir a otros propósitos. Las flores y las frutas son de colores brillantes para atraer insectos polinizadores o animales para comer frutas maduras y esparcir las semillas, por lo que si hay análogos a los insectos polinizadores o animales móviles para esparcir las semillas, entonces podríamos esperar adaptaciones similares de las plantas. Otros códigos de colores incluyen advertencias de que ciertas partes de la planta están envenenadas. Otras adaptaciones pueden ser posibles según el entorno y cómo evolucionan las plantas para adaptarse a él.
Larry Niven popularizó el "Girasol"; una planta con una capa reflectante para enfocar la luz solar en un nódulo fotosintético. Esto podría evolucionar en lugares donde la luz del sol era muy débil. Por supuesto, el girasol de Niven también podría reenfocar la luz del sol para quemar plantas competidoras e incluso herbívoros que podrían comerse los girasoles. (las plantas y los animales chamuscados morirían y fertilizarían el suelo que pronto ocuparían los girasoles...).
Otro posible análogo de "planta" podría existir alrededor de un planeta similar a Júpiter, con hojas que están metalizadas y pasan a través del campo magnético del primario, generando energía eléctrica. También puede imaginar una "planta" que usa quimiosíntesis viviendo cerca de un respiradero caliente bajo el océano.
La naturaleza siempre encontrará un camino.
Tenemos plantas rojas y azules aquí en la tierra. Playa del Mar Rojo de China, Panjin viene a la mente: http://www.grindtv.com/random/chinese-wetland-has-beachgoers-seeing-red/#gEPwaeBVU5cACojl.97
Esta hierba roja, conocida como sueda (hierba marina), sigue siendo muy tolerante al suelo alcalino de la zona. En abril, al comienzo del ciclo de crecimiento de la gamuza, exhibe un color rojo claro, luego se vuelve verde durante el verano, antes de madurar a un color carmesí intenso en septiembre. Esto podría sugerir que las plantas verdes se adaptan mejor a la intensa luz solar del verano, pero que otros colores pueden prosperar en un ambiente con ciertas composiciones de suelo y una luz solar más débil y difusa.
Pero básicamente, todo se reduce a la clorofila. La clorofila absorbe la luz roja y azul y refleja las frecuencias verdes. En la Tierra primitiva, los microbios usaban otra molécula llamada retinal, que refleja la luz roja y azul y absorbe la luz verde. (La bacteriorrodopsina es otra molécula de este tipo). Algunos científicos teorizan que la clorofila evolucionó en formas de vida tardías que no podían competir con las formas de vida que usaban la retina, y así evolucionaron para aprovechar las frecuencias de la luz que la vida basada en la retina ignoró: http://www .livescience.com/1398-early-earth-purple-study-suggests.html
La vida dominante en la Tierra primitiva podría haber sido púrpura con organismos basados en clorofila y retina viviendo uno al lado del otro. La vida basada en la clorofila ganó debido a la mayor eficiencia de la clorofila sobre la retina en la utilización de sus longitudes de onda de luz preferidas. Uno puede imaginar fácilmente en algún mundo alienígena lejano que su flora evolucionó a otra molécula de color, debido a las longitudes de onda de la luz local y las condiciones del suelo, que tiene una eficiencia aún mayor que la clorofila. Tierra negra alguien?!?
Zoocoria.
Tienes que considerar el resto de la vida en el planeta.
Si puede imaginar una situación que pueda hacer que sus animales ingieran y dispersen semillas en función del color, las plantas de color rojo seguirán distribuyéndose.
Quizás el planeta tenga algunas limitaciones realmente extrañas en cuanto a su posición con respecto a su estrella, su composición química o sus características geográficas. Podría ser tal que el contenido de agua y suelo (que es de color muy rojo) sea saludable para las especies de plantas del planeta.
Esto podría ser una puesta en marcha inicial para el fenotipo, y podría ser suficiente si el suelo es tal que simplemente todo lo que crece allí es de color rojo.
Una vez que aparecen otros organismos y comienzan a dispersar las plantas al ingerirlas y esparcir sus semillas, aprenden que las plantas que no son rojas no tienen los beneficios para la salud. Tal vez las plantas que no son rojas son realmente tóxicas porque normalmente crecen en ambientes hostiles pero aún así logran sobrevivir.
Por lo tanto, las plantas que son de color rojo se propagan más que las plantas que no son rojas, lo que lleva a una planta de color rojo primario en el planeta, donde el color no rojo se encuentra en lugares escasos.
re: luz solar: la atmósfera podría afectar qué frecuencias de luz son más abundantes.
re: suelo: el hierro oxidado es rojizo (piense en Marte) y el bromo es marrón rojizo (pero es muy tóxico y no ocurre mucho en la Tierra). Una abundancia de otros elementos o compuestos podría causar un color diferente.
Otros factores que pueden influir en el color de las plantas...
HDE 226868
Xandar El Zenón
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