لماذا النباتات في قاع المحيط حمراء اللون؟

من الحقائق العلمية المعروفة أن جميع النباتات خضراء اللون.. أليس كذلك؟
حيث تكتسب هذا اللون من مادة الكلوروفيل الخضراء.
لكن الواقع يقول عكس ذلك، فليست كل أنواع النبات تكتسب اللون الأخضر!
تطورت بعض أنواع النبات الأولى على الأرض في المحيط.
تُعرف باسم البكتيريا الزرقاء، أو بشكلٍ أكثر شيوعًا، الطحالب الخضراء المزرقة.

في المحيط، أصبحت الطحالب شديدة التنوع وتطورت في اتجاهات مختلفة: بعضها بني أو أحمر أو أرجواني وحتى مشعة بألوان الفلورسنت.


السؤال الأهم، إن لم تكن هذه النباتات خضراء، فكيف تقوم بعملية البناء الضوئي؟


ما الذي يمنح الأشياء لونها؟

عندما يصطدم الضوء بشيء ما، فإنه يقوم بأحد أمرين: إما أن ينعكس أو يُمتص. عندما ينعكس الضوء، فإنه يعطي لونًا معينًا. أيا كان اللون الذي تراه هو اللون الذي ينعكس عندما يصطدم الضوء بهذا الكائن.
يعتمد لون الكائن أيضًا على الألوان التي يمتصها. كمثال، ضع في اعتبارك الأوراق على الشجرة. فهي خضراء اللون والجميع يعرف أن هذا بسبب الكلوروفيل. يضرب الضوء الأبيض (خليط من جميع الألوان) الورقة، ثم يمتص الكلوروفيل الموجود في الورقة الضوء الأزرق والأحمر ويعكس الضوء الأخضر.
وبالتالي، لكي يبدو الجسم باللون الأحمر، مثل الطحالب الموجودة في أعماق البحار، فإنه يحتاج إلى امتصاص الضوء الأخضر والأزرق وعكس الضوء الأحمر.



لماذا تحتاج النباتات الحمراء إلى ضوء أزرق؟

تمتص المياه في المحيطات الضوء الأحمر بمعدل أعلى من الألوان الأخرى وخاصة الضوء الأزرق. ينعكس الضوء الأزرق بالكامل، مما يجعل المحيطات تظهر باللون الأزرق.
وهذا يعني أن الطاقة الضوئية التي يمكن أن تستخدمها النباتات في هذا العمق هي ضوء أزرق! لا يمكنهم فقط استخدام الكلوروفيل العادي، فما الذي يستخدمونه أيضًا؟

عملية البناء الضوئي في أعماق المحيط

تستخدم النباتات الخضراء نوعين من الكلوروفيل: الكلوروفيل-أ الذي يمتص كلًا من الضوء الأزرق والبرتقالي والأصفر.
أما كلوروفيل-ب فيمتص الضوء الأزرق والأحمر. وإذا نظرت إلى طيف الألوان، هناك لون واحد فقط – أخضر!
المدهش في هذه الطحالب الحمراء أنها تحتوي على الكلوروفيل-أ، ويعني ذلك أنها تمتص الضوء الأزرق والبرتقالي والأصفر، لكن الطاقة التي يحصلون عليها لا تكفي للنبات لصنع طعامه.
بدلًا من الكلوروفيل-ب، لدى نبات المحيط عائلة كاملة من الأصباغ تسمى phycoerythrins، وهي مجموعة من صبغات التمثيل الضوئي الحمراء، لذلك فهي تمتص الضوء الأزرق والأخضر.
على عكس معظم النباتات التي تعتمد بشكل أساسي على الكلوروفيل لتسخير طاقة الشمس، تستخدم الطحالب الحمراء مادة phycoerythrins باعتبارها أصباغ التمثيل الضوئي الرئيسية. في الواقع، يمكن أن تكون كمية phycoerythrin الموجودة في هذه النباتات أكبر بخمس مرات من الكلوروفيل.
وحيث أن الأصباغ مختلفة، فذلك يؤثر على نوع الغذاء الذي تصنعه النباتات الحمراء. في نباتات السطح، يتم تخزين الطعام على شكل نشا، حيث ترتبط جزئيات الجلوكوز ببعضها البعض على شكل سلسلة طويلة جدًا لتعطينا حبيبات النشا.
أما في الطحالب الحمراء، فيتم تخزين الغذاء على شكل صيغة مختلفة من النشا تسمى نشا الفلوريدي، نسبةً إلى عائلة من الطحالب وُجد فيها هذا النوع تتواجد فقط في فلوريدا. النشا الفلوريدي هو أيضًا تركيب من سلاسل الجلوكوز، لكن باختلاف طريقة الارتباط بين الجزيئات.
كلمة أخيرة..
في نهاية المطاف، جميع أشكال النبات تكوّن غذائها عبر عملية التمثيل الضوئي، لكن الاختلاف يكمن في طبيعة الأصباغ المتواجدة داخل بلاستيداتها.
اكتساب اللون الأحمر أو الأخضر لأوراق النبات يعتمد على نوع الضوء الذي تمتصه مادة الكلوروفيل، ولهذا السبب كانت نباتات المحيط حمراء.