식물은 왜 초록색 빛을 흡수하지 않을까?
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태양의 녹색빛, 식물이 버려?
이게 무슨 말인가?
사실 나뭇잎, 풀잎이 초녹색인 것은 엽록소가 초록색 빛을 반사하기 때문이라고 배웠다.
그리고 이것은 맞는 말이다. 그런데 제목에서는 왜 버린다고 했을까?
다시한번 제목을 살펴보자.
"에너지가 가장 많은 녹색빛, 식물은 왜 버릴까?"
실제로 태양의 표면 온도인 6,000K에 해당하는 가시광선의 스펙트럼을 보면 녹색이 가장 에너지가 많다.
논리적으로 식물은 이 거대한 에너지 저장고를 이용하도록 진화 했어야 마땅하지만 식물은 대부분의 녹색빛을 그냥 흘려보낸다.
결론 부터 보자면, 광합성이 일어나는 엽록소는 모든 색깔의 빛을 동일하게 흡수하는 것은 아니고 녹색 영역이 아닌 다른 두 개의 영역에서 강한 흡수를 한다.
하나는 약 430나노미터의 청색 영역이고, 다른 하나는 약 660나노미터의 적색 영역이다. (엽록소 a)
하나는 약 430나노미터의 청색 영역이고, 다른 하나는 약 660나노미터의 적색 영역이다. (엽록소 a)
이 두 파장들의 광자가 분자에 충돌하면, 전자를 효율적으로 들뜨게 하여 광합성을 시작하지만 녹색 파장은 이 두 흡수 피크 사이에 위치하여 흡수될 가능성이 훨씬 낮기 때문에, 대부분은 반사되거나 투과되어 버림.
식물이 의도적으로 녹색 빛을 거부한 것은 아니고 엽록소 분자 구조가 그렇게 시킨 셈임.
숲속 나무의 윗부분 잎들이 청색과 적색 빛을 흡수하기 때문에, 숲의 캐노피 가장 깊숙이 침투하는 빛은 역설적이게도, 엽록소가 가장 적게 사용하는 초록빛.
숲속 깊은 곳 부터는 거부되었던 빛은 오히려 생명줄이 된다.
그늘에 견디는 식물들, 이끼들, 그리고 우뚝 솟은 나무들의 낮은 가지들은 주로 이 여과된 빛으로 생존한다.
이 식물들은 엽록소의 화학적 구조를 완전히 재구성할 수는 없었지만, 놀라운 방식으로 이를 보완한다. 예를 들면 잎을 조밀한 엽록체 층으로 가득 채우고, 이용 가능한 모든 광자를 포착하도록 잎을 배열하여 살아간다.
에너지가 가장 많은 녹색빛, 식물은 왜 버릴까? => 버리지 않음. 끝까지 이용하려 애씀.
