Gute Frage.

Wenn Sie sich die spektrale Energieverteilung in der akzeptierten Antwort hier ansehen, sehen Sie, dass Photonen mit Wellenlängen von weniger als ~ 300 nm von Spezies wie Ozon absorbiert werden. Weit über 750 Infrarotstrahlung wird weitgehend von Arten wie Wasser und Kohlendioxid absorbiert. Daher hat die überwiegende Mehrheit der Sonnenphotonen, die die Oberfläche erreichen, Wellenlängen, die zwischen diesen beiden Extremen liegen.

Daher würde ich vorschlagen, dass sich Oberflächenorganismen angepasst haben, um diese Wellenlängen des Lichts zu verwenden, unabhängig davon, ob sie in Photorezeptoren oder verwendet werden bei der Photosynthese, da dies die verfügbaren Wellenlängen sind; Das heißt, Organismen haben sich angepasst, um diese Wellenlängen des Lichts zu verwenden, anstatt dass diese Wellenlängen per se speziell sind (obwohl es im speziellen Fall der Photosynthese einen Photonenenergie-Sweetspot gibt).

Zum Beispiel diese Studie legt nahe, dass einige Pilze tatsächlich in der Lage sind, ionisierende Strahlung im Stoffwechsel zu nutzen. Dies legt nahe, dass hypothetische Organismen in einer Welt, die in ionisierende Strahlung getaucht ist, Mechanismen entwickeln können, um diese Energie zu nutzen.

Die Auswahl, die Sie bei mehreren Arten treffen, kann auf einen gegenseitigen Vorteil zurückzuführen sein. Wenn Früchte sichtbare Wellenlängen absorbieren, können sie von anderen Tieren entdeckt und zusammen mit den Samen gefressen werden. Samen können dann im Wirt reifen und, sobald sie mit dem Kot beseitigt sind, eine neue Pflanze an einem anderen Ort wachsen lassen.

Dies gilt nicht nur für die Lichtabsorption, sondern auch für die Lichtemission: für einige Früchte Die Reifung verursacht eine blau-UV-Lumineszenz, die von einigen Insekten entdeckt werden kann.

Als Faustregel in der Optik gilt, dass Licht mit Materialien interagiert, deren Merkmale Merkmale aufweisen, die der Wellenlänge des Lichts ähnlich sind. Zum Beispiel interagieren Radiowellen mit großen Wellenlängen mit großen Objekten wie Flugzeugen, wie im Fall von Radaren, und wirklich kleine Wellenlängen (Röntgenstrahlen & Gammastrahlen) interagieren mit wirklich kleinen Objekten wie Atomkernen. Wenn Sie das sichtbare Spektrum aufnehmen, interagiert Licht mit Materialien mit ähnlichen Abmessungen und / oder Energien wie C-C, C = O usw., die die meisten organischen Verbindungen ausmachen. Heck, Licht mit der geeigneten Wellenlänge kann sogar mit einem organischen Material interagieren (oder in diesem Fall gebeugt werden), das viele C = O-OH-Gruppen besitzt, die mit Abständen angeordnet sind, die der Wellenlänge des darauf strahlenden Lichts ähnlich sind (vorausgesetzt, sie sind regelmäßig beabstandet und es gibt viele von ihnen, um ein beobachtbares Ergebnis zu erzielen). Da alle Organismen auf Kohlenstoff basieren, dominieren C-C, C = O, C-O, C = _N usw. die Bestandteile der lebenden Materie von der Netzhaut des menschlichen Auges bis zu den lichtempfindlichen Verbindungen in Pflanzen. Aus der Perspektive der Wechselwirkung zwischen Licht und Materie bestehen alle Lebewesen aus mehr oder weniger gleichen Materialien. Dies ist der Grund, warum Pflanzen die ähnliche Wellenlänge verwenden, die das menschliche Auge für Photosyntheseprozesse erfassen kann.

Quelle: nur meine Intuition

Diese Frage bezieht sich auf die Frage: Warum sind einige Dinge transparent und andere undurchsichtig?

Um etwas sehen zu können, muss es undurchsichtig sein und von ausreichend Licht beleuchtet werden.

UV und kürzere Wellenlängen sind nicht so verbreitet wie sichtbares Licht auf der Erde. Die Welt würde zu dunkel erscheinen, um zu sehen, ob wir UV und kürzere Wellenlängen verwenden. Dies liegt daran, dass unsere Atmosphäre das meiste energiereiche Licht absorbiert.

Infrarot und längere Wellenlängen des Lichts passieren viele Objekte, die das Sehen erschweren würden. Hier erreicht weniger Licht die Erde und wird noch weniger gebrochen.

Überlegen Sie, wie sehr unsere Vision auf indirektem Licht beruht. Die Frequenzen, bei denen die meisten Objekte undurchsichtig sind, machen diese Frequenzen aufgrund der Akkumulation von gebrochenem Licht für das Sehen nützlich.

Warum sind viele Objekte im sichtbaren Lichtspektrum undurchsichtig? Längere Wellenlängen des Lichts haben in den meisten Fällen weniger Energie als die Valenzelektronen. Kürzere Wellenlängen haben zu viel Energie, sie verursachen chemische Reaktionen und sind auf der Erdoberfläche nicht sehr verbreitet.

Elektronen absorbieren und senden Licht und haben Schwellenwerte, die auf ihrer Chemie für das basieren, was sie absorbieren können. Keine Absorption = transparent. Es treten zu viel Energie und chemische Reaktionen auf, was bei der Synthese von Vitamin D durch UV-Licht unerwünscht oder wünschenswert sein kann.

Pflanzen extrahieren Energie für chemische Reaktionen aus Wellenlängen, die kürzer als Infrarot sind, was zu schwach ist, um die Photosynthese voranzutreiben, und nicht so häufig wie sichtbares Licht. Absorbieren Sie aber auch Wellenlängen, die länger sind als die ionisierenden Frequenzen, die nicht sehr häufig sind und normalerweise Schäden verursachen.

Sichtbares Licht ist das Lichtspektrum, das auf der Erde weit genug verbreitet ist, um zu sehen, aber nicht so energisch ist, dass es biologische Systeme schädigen würde. Die Eigenschaften für optimale Lichtfrequenzen in Sicht und Photosynthese überschneiden sich, da sie ähnliche Mechanismen für die Wechselwirkung mit Licht aufweisen. Was ist dieser Mechanismus? Die Chemie des kohlenstoffbasierten Lebens.