光合成・視覚

質問

光合成のためには、可視光領域の光を全て用いるほうが良く、吸収スペクトルの幅が広いほうが良いと考ることができ、視覚は波長（色）識別をしており、吸収スペクトルの幅は狭いほうが高精度の波長識別ができると考えられます。
　しかし、実際には、光合成を行うクロロフィルの吸収スペクトルの幅は狭く、視覚を担う視物質の吸収スペクトルの幅は広いのはなぜでしょうか？理由がわかりません。本当に困っています。お願い致します。

回答No.1

MIYD · ベストアンサー

＞光合成を行うクロロフィルの吸収スペクトルの幅は狭く、視覚を担う視物質の吸収スペクトルの幅は広いのはなぜでしょうか？

それで増えることができたから。

今いる猫よりも、
光合成だけで必要な栄養を作ることが出来るほうが良く、
弾丸を跳ね返せる皮膚を持っている方が良く、
空を飛べる方が良いと考えることができますが、
そんな猫はいませんね。

「良いからその状態になる」という考え方自体に問題があります。

http://oshiete.eibi.co.jp/kotaeru.php3?q=2998146

お礼

ご回答ありがとうございます。

吸収に寄与する物質の分子構造、光合成と視覚の生理機能を考慮した場合において考えるとなぜなのでしょうか？？

回答No.3

suiran2

光合成に関しましては，勘違いなさっているのではと思います。話の前提が，現在の植物の光合成速度の律速要因は光であるとお考えなのではないでしょうか。植物は「もっと光を…」と要求していることが前提です。

しかし現在の多くの植物の光合成速度の律速要因は二酸化炭素であって光ではありません。むしろクロロフィルが吸収します光エネルギーによる障害（光障害）をいかに克服するかに腐心しています。さらに葉緑体自身が若いうちは強い光のエネルギーによる光障害を受けます。芽生えの葉等に毛を生やし光を散乱させたり，赤系色素を合成しクロロフィルが過剰な光を吸収しないように保護したりしています。多くの実生は陰性の高い場所でしか生育できない理由の１つがここにあります。

色覚に関しましては，３種の視細胞の感覚値の差分を脳に送ることで色覚を感知しています。もし吸収スペクトルの幅が狭く吸収スペクトルがダブらないとしたらど，差分のない部分が生じます。このような場合にどのように感知されるのか知りませんが，おそらく微妙な色覚を失うのかもしれません。

お礼

ご回答ありがとうございます。
クロロフィルの吸収スペクトルについては非常に参考になりました。
助かりました。自分でももう一度考えてみます。

回答No.2

macus

自信はありませんが・・・すべて推測です

光合成はクロロフィルを一つではなく多量に使用しています。一つ一つ蛋白環境などが異なるため、ある程度異なった波長領域を吸収することに成功しています。結果的に幅を持った吸収体を構成している。また、あまり無意味な波長領域を吸収したところでエネルギーを使えません。要は、太陽から地球上に到達する光の中で量が多い波長領域さえ吸収できれば、幅はそんなに重要でないのかもしれません。

一方、視覚の方は、できる限り可視光領域すべての波長を均等に吸収するメカニズムにしたい。しかしたくさんの種類の吸収物質を作ると体内での合成が困難。このことを数個で実現するためには一つ一つの吸収領域を増やすほかなかったのではないのでしょうか？

そもそも、違う生き物内の物質を比較すること自体がおかしい気がします。生き物によって感じ方は違ってくると思います。
光合成生物にとってはクロロフィルで十分な広い吸収の幅で、目を持った生き物にとっては視覚物質で十分狭い幅なのかもしれません。もっと分解能が良い視覚が必要な環境になったら進化はそっちの方向に進んだかも知れません。

まぁ答えがないなら、いくらでも推測はできますけど。