Отражение, пропускание и поглощение света растениями. 

  Часть падающей на лист радиации отражается, часть проходит насквозь, а часть поглощается и может оказывать на него физиологическое воздействие. Все эти процессы избирательны, так как зависят от длин волн (рис.

6.8). Лист отражает около 70% инфракрасных лучей, 6—12% ФАР и менее 3% ультрафиолета. Зеленый свет отражается в 2 — 3 раза сильнее, чем, например, красный, поэтому мы воспринимаем листья зелеными. Ультрафиолет иногда сильно отражается цветками, служа ориентиром для воспринимающих его насекомых — опылителей. Каротиноиды отражают свет с длинами волн, соответствующими желтой и оранжевой части спектра, а поглощают главным образом в синей и зеленой. Отражающая способность листа зависит от характера его поверхности. Так, войлочное опушение ксерофитов увеличивает отражение в 2 — 3 раза.
Пропускание света листом зависит от его строения. Тонкие листья пропускают до 40 % лучей, а толстые почти не пропускают. Наибольшая проницаемость отмечается для тех же длин волн, что и максимальная отражаемость (в зеленой и ближней инфракрасной области спектра). Поэтому под пологом листьев стоит красновато-зеленая тень (лучи с длинами волн 500 и 800 нм).
Свет может вызывать фотохимический эффект лишь после поглощения. Вещества, поглощающие видимый свет, называются

Рис. 6.8. Относительное отражение, пропускание и поглощение радиации листом тополя (Populus deltoides) в зависимости от длины волны падающих лучей (по В.Лархеру, 1978)


пигментами. Какие именно длины волн он будет поглощать, зависит от числа и расположения двойных связей и ароматических колец в его молекуле. В результате поглощения кванта света распределение электронов в молекуле пигмента изменяется и он переходит в «активированную» форму. Лист как поглощающая система очень эффективно останавливает определенные виды волн. Так, 95—98 % ультрафиолета задерживает эпидермис, около 70 % ФАР поглощают пигменты хлоропластов. Спектр поглощения хлорофилла имеет максимумы в синих и красных лучах, которые наиболее активны в фотосинтезе. В поглощении света участвуют также желтые пигменты — каротиноиды, которые наряду с хлорофиллом в большом количестве содержатся в хлоропластах.
Красные, бурые водоросли и цианобактерии наряду с хлорофиллом включают большое количество пигментов из группы фи- кобилинов (фикоэритрин, фикоцианин, аллофикоцианин и др.), а также специфические каротиноиды (фукоксантин, перидинин и др.). По сравнению с зелеными растениями спектр поглощения света у этих организмов заметно отличается (рис.

6.9). Фикоэрит-

Рис. 6.9. Спектры поглощения света водорослями и цианобактериями (по Е. Gabrielsen, 1960; А. Гэлстону и др., 1983):
А — зеленая водоросль Viva taeniata; Б — бурая водоросль Coilodesme californica\ В — красная водоросль Porphyra naiadunr, Г — спектры поглощения пигментов цианобактерий; 1 — хлорофилл а и каротиноиды; 2 — фикоэритрин; 3 — фико- цианин; 4 — аллофикоцианин; 5 — хлорофилл а


рин хорошо поглощает радиацию в сине-зеленой области спектра и потому выглядит красным, а фикоцианин и аллофикоцианин наиболее интенсивно поглощают ее в желтом и красном диапазонах и соответственно окрашены в синий или зеленый цвета. Поглощение света фикобилинами хорошо заполняет разрыв в той области, где хлорофилл поглощает свет слабо. Есть также водоросли, у которых соотношение разных фикобилинов зависит от спектрального состава света. Они меняют окраску при освещении светом разных длин волн. Это позволяет глубоководным водорослям, несмотря на иное количество и качество там света, поглощать достаточно необходимой для фотосинтеза энергии.
Спектр поглощения листьев в целом примерно соответствует сумме спектров поглощения фотосинтетических пигментов, однако значительное количество света в оранжевой области поглощают еще органические соединения, не участвующие в фотосинтезе. Показательно, что ближняя инфракрасная радиация (700 — 3 000 нм) почти не поглощается: лист рассеивает большую ее часть. Роль этого явления состоит в том, чтобы уменьшить тепловую нагрузку от волн тех длин, которые не используются в фотосинтезе. Однако дальняя инфракрасная радиация (тепловая) перехватывается почти полностью (97 %). А поскольку хорошие поглотители служат хорошими источниками излучения, листья способны эффективно рассеивать избыток тепла в длинноволновой области спектра (Фотосинтез и биопродуктивность: методы определения, 1989).
Листья разных типов имеют разные спектры поглощения (рис. 6.10). Так, толстые, сильно пигментированные листья инжира (Ficus carica) поглощают 85 % зеленого света, а листья табака (Nicotiana) — только 50%. В целом вследствие избирательного поглощения растениями свет, проникающий под полог высокосомкнутого сообщества (например, леса), оказывается специфически изменен. Он относительно богат в зеленой и инфракрасной частях спектра, но беден в красно-оранжевой и голубой. 

Еще по теме Отражение, пропускание и поглощение света растениями. :

1. 4.4. Отражение и преломление светового луча
2. 1.5. Определение суммы поглощённых оснований по Каппену- Гильковицу
3. Фиксация аммония в почве, или необменное его поглощение
4. IV.2. ПОГЛОЩЕНИЕ АЭРОИОНОВ ВНЕШНЕГО ВОЗДУХА РАЗНЫМИ ФИЛЬТРАМИ И ПРИ КОНДИЦИОНИРОВАНИИ
5. Поляризация света. Эффект Фарадея
6. Глава 2. Эволюция психики и уровни психического отражения
7. 10-2* Систематика как отражение наличной картины мира
8. Глава 8 ВЛИЯНИЕ НА НАСЕКОМЫХ СВЕТА И ДРУГИХ АБИОТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ СРЕДЫ
9. Воздействие света на насекомых
10. КОЛИБРИ СТАРОГО СВЕТА
11. Глаз — индикатор природы света
12. ГЛАВА 4 ПРИРОДА СВЕТА
13. Восьмое чудо света
14. РАСТЕНИЯ-ЧАСЫ, РАСТЕНИЯ-СИНОПТИКИ
15. РАСТЕНИЕ И РАСТИТЕЛЬНЫЙ ПОКРОВ КАК ОПТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА
16. Продукты хвойных растений Живица — ценнейший продукт хвойных растений
17. ГЛАВА II СВЕТ И ЕГО РОЛЬ В ЖИЗНИ РАСТЕНИЙ