なぜ葉っぱは緑色なのか?身近な植物のフシギ
私たちの周りにある植物の葉っぱは、ほとんどがきれいな緑色をしています。当たり前の光景すぎて、普段は気に留めることもないかもしれません。しかし、考えてみれば不思議です。なぜ、多くの葉っぱは例外なく緑色なのでしょうか。赤や青、黄色といった他の色ではなく、なぜ緑なのでしょうか。
この身近な疑問に答える鍵は、「葉っぱの色素」と「光」の性質にあります。
葉っぱが緑色に見えるのは「葉緑素」があるから
葉っぱが緑色に見える最大の理由は、葉っぱの中に「葉緑素(ようりょくそ)」と呼ばれる色素がたくさん含まれているからです。葉緑素は、植物が生きるために非常に重要な役割を果たしています。
その役割とは、「光合成」を行うことです。植物は光合成によって、太陽の光のエネルギーを使い、空気中の二酸化炭素と根から吸い上げた水をブドウ糖という栄養に変えています。このブドウ糖が植物の成長に必要なエネルギー源となります。葉緑素は、この光合成の工場のような働きをしているのです。
葉緑素は「緑色の光」をあまり使わない
では、なぜこの葉緑素が葉っぱを緑色に見せるのでしょうか。それは、葉緑素が太陽の光の性質と深く関係しているからです。
太陽の光は、実際には一色ではなく、赤、オレンジ、黄色、緑、青、藍、紫といった様々な色の光(電磁波)が混ざり合ってできています。これらの色は、それぞれ波長が異なります。私たちの目には、これらの色が混ざった「白色」として見えています。
物体の色がどのように見えるかは、その物体がどの色の光を吸収し、どの色の光を反射または透過するかによって決まります。例えば、赤い物体は赤い光を反射し、それ以外の色の光を吸収します。青い物体は青い光を反射し、他の色の光を吸収します。
葉緑素も、この光の吸収と反射の性質を持っています。葉緑素は、光合成を行う上で、太陽光の中の「赤色の光」や「青色の光」のエネルギーを非常に効率よく吸収して利用します。しかし、「緑色の光」については、あまり吸収せず、そのほとんどを反射したり、葉っぱを通り抜けさせたりします。
反射された緑色の光が私たちの目に届く
葉っぱの中にある葉緑素が、太陽光から赤色や青色の光を「栄養」として吸収し、緑色の光は「いらない」とばかりに反射または透過させます。この反射された緑色の光が私たちの目に届くことで、私たちは葉っぱを緑色だと認識するのです。
まるで、葉っぱが「赤と青の光はおいしくいただいて、緑の光は跳ね返す」というふるまいをしているかのようです。植物は、光合成に最も適した波長の光(主に赤と青)を効率的に利用するために、葉緑素という特定の性質を持つ色素を発達させました。その結果として、利用しきれない緑色の光が反射され、葉っぱが緑色に見えるという現象が起こっているのです。
葉っぱの色が緑色であることは、植物が太陽の光を利用して生きている証であり、光合成という生命活動のフシギを私たちに静かに教えてくれているのです。