なぜ、植物の吸収する光の範囲と、人（おそらく他の動物も）が見える範囲とが（おおよそ）同じなのですか

植物は、光の可視光を吸収して、波調ではすぐ隣の赤外線を反射するそうですね。
ところで、この可視光は、人の見える光の範囲です。
質問は、なぜ、植物の吸収する光の範囲と、人（おそらく他の動物も）が見える（利用できる）範囲とが（おおよそ）同じなのですか? （①　単に偶然に過ぎないのですか？　②植物も動物も同根だ、という理由ですか？）

No.12 ベストアンサー 回答者： suzumenokox 回答日時： 2016/09/18 09:29

no10です。

生命体には生体高分子でできているという前提があります。
前述のエネルギー帯域より波長の長い帯域では分子内の振動にしかエネルギーは反映されず
短い帯域では高分子による構造を維持できなくなるほどのエネルギーが加わる
ということだと思います。

ということによって
もしも電磁波による影響を生体内に取り込もうとするのなら
可能なエネルギー帯域というものが限られるということになって
その結果
動物における視覚においては可視光という範囲
植物の光合成ということでもその範囲
に限定されるという前提になったんだと思います。

この回答へのお礼

再度のご回答ありがとうございます。
粗い表現になってしまいますが、波長の長い光は、化学反応を起こすことができず、
＜分子内の振動＞
しか使えない。一方、波長の短い光は、
＜高分子による構造＞
を破壊してします。したがって、生物は、それらの波長の中間を利用することになる、ということですね。

お礼日時：2016/09/18 11:24

No.11 回答者： xs200 回答日時： 2016/09/16 20:55

>最も多い波長部分は緑にあたる光は植物は全く利用していない。

だから緑に見える。

根本的に間違っているw。葉は緑色光をかなり吸収し、吸収された緑色光は効率よく光合成に使われています。　

http://pcp.oxfordjournals.org/content/50/4/684.f …

葉が緑色なのは緑色光を効率よく利用するためである
http://photosyn.jp/journal/sections/kaiho57-3.pdf

この回答へのお礼

（私にとって)予期せぬ驚きのご回答をありがとうございました。
＜葉に入射した 光は、葉の内部を行ったり来たりする。＞
＜一般の緑葉では、青色光や赤色光 の吸収率が90%程度であるのに対して、＞
その仕組みにより、吸収されにくい緑色光も
＜緑色光の吸収 率も70～80%程度である。＞
になり、他の色の光と遜色ないのですね。植物は、緑色光を反射しているから、利用していない、とは軽々しく言えないのですね。

お礼日時：2016/09/17 19:35

No.10 回答者： suzumenokox 回答日時： 2016/09/16 20:54

高分子における官能基の結合を切ったり付け替えたりするのにちょうどいいエネルギー帯域だから

なのではないでしょうか。

光エネルギーをそこから化学反応エネルギーとして伝播させることで
生体内で有効に機能させることができるということだと思います。

つまり光エネルギーという電磁波から生命現象の発現へのきっかけ
となりうるエネルギー帯域の波長だからだと思います。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございました。
別な視点からの説明でした。
＜光エネルギーをそこから化学反応エネルギー＞
に変換し、なければならない。具体的には
＜高分子における官能基の結合を切ったり付け替えたりするのにちょうどいいエネルギー帯域だから＞
になるのですね。以下私の妄想が始まります。生物は、光の波長の持っているエネルギーの高さ低さとその波長の量の多寡に相応しい、化学反応を起こさざるを得ない。逆にいうと、光の諸条件にあった化学反応能力を持っていない生物、は存在できない、ということになるのでしょうか？　目（動物）も植物も、同じような波長帯を利用する、ことは妥当である、となりますが。

お礼日時：2016/09/17 18:29

No.9 回答者： ORUKA1951 回答日時： 2016/09/16 17:45

根本的に間違っている。

科学で光とは、電磁波と同義です。
波としてみた場合、有名な E = hν　　　h:プランク定数
　エネルギーは振動数に比例する。

太陽を黒体としてみると、6000Kにピークを持つ放射があります。
http://www.mext.go.jp/b_menu/shingi/gijyutu/gijy …
第1章　光と地球環境：文部科学省( http://www.mext.go.jp/b_menu/shingi/gijyutu/gijy … )
　より引用　　の図参照

最も多い波長部分は緑にあたる光は植物は全く利用していない。だから緑に見える。
　　使わない緑が反射されている。(^^)

植物が地上に登場したときに、それこそ偶然に赤と青の光を使って光合成する機能を身に着けた。とても効率がよく他の色素を持つ植物を圧倒したのが現実です。--海草には違う色素を利用する者がいる

　植物が登場した海水中では、大気上層部や水で紫外より短い電磁波は吸収されてしまうために、利用できる高エネルギの光=電磁波は可視光線と呼ばれる光だということ。---人の都合でつけた名称なので誤解しやすいけどね。
　一方、赤外はエネルギーが低い。E = hν

＞植物は、光の可視光を吸収して、波調（波長？）ではすぐ隣の赤外線を反射するそうですね。
　中心の緑を反射します。赤外はエネルギー密度が小さく、いわゆる熱線ですが、当然吸収しますが、その分温度が上昇し、黒体放射で放射してしまう。エネルギー密度が小さくて光合成に利用できない。

＞人（おそらく他の動物も）が見える（利用できる）範囲とが（おおよそ）同じなのですか?
　これも同じ理由でしょう。生物が目を身につけた由来が解明されつつありますが、光が届く範囲内で利用できる光(電磁波)がその範囲の波長の光だったに過ぎない。

　回折や干渉、吸収などを考えた場合、手に入る電磁波の中で利用価値が高い・・

　動物が赤外線を利用しないというのは、誤りです。蛇などは赤外線で獲物を探すピットと呼ばれる感覚器官持ってますし、昆虫は紫外線を使って雌雄や食草を見分けている。

　生物は、進化の過程で利用できるものは利用できるように進化してきた。ということです。
昆虫は青空の偏光も見ることができるから、青空を見れば東西南北がわかるとか・・

この回答へのお礼

辛抱強く相手をして頂きまして、感謝しております。

＜偶然に赤と青の光を使って光合成する機能を身に着けた。とても効率がよく他の色素を持つ植物を圧倒したのが現実です。＞
これを、説明しているような記述を見つけました。
＜E = hν　＞
にも絡んで
＜青色の光子は赤色の光子より多くのエネルギーを運ぶが、太陽の放射するのは赤色の光子のほうが多い。植物は、質の点で優れた青色の光子と、量が豊富な赤色の光子を使う。エネルギー的にも数的に不十分な緑色の光子は吸収せず、反射するように適用してきた。＞
でした。どっちつかずの中途半端な緑は、使わぬことにより、
＜他の色素を持つ植物を圧倒した＞
のですね。目についても
＜光が届く範囲内で利用できる光(電磁波)がその範囲の波長の光だったに過ぎない。＞
のですね。
ある専門分野に閉じこもることなく、広範囲の学問に精通されている方の説明に、誤解がかなり解消されたようです。

お礼日時：2016/09/17 17:06

No.8 回答者： xs200 回答日時： 2016/09/15 12:14

話がそれてきていますが。

>赤外線の吸収が多い
すべての物体が赤外線を吸収・反射しています。
赤外線の吸収が最も大きいのは完全黒体(理想物体)で入ってくる赤外線をすべて吸収し、すべて反射します。黒色のラッカーでも90%は反射します。
色にも依存するので緑色の反射とは無関係とまではいいませんが、物質の表面の状態で大きく変わります。

お知りになりたいのは植生指標でしょうか?
http://www1.gsi.go.jp/geowww/EODAS/ndvi.html

http://eprints.lib.hokudai.ac.jp/dspace/bitstrea …

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございました。
植物の色は、緑と赤の周波数とかに単純に結び付けることができないのですね。たとえば
＜物質の表面の状態で大きく変わります。＞
のですね。また、植生の状況を把握することを目的として
＜植生指標＞
が使われており、可視域赤と近赤外域との反射率の関係から導くのですね。

お礼日時：2016/09/15 14:50

No.7 回答者： shouga99 回答日時： 2016/09/14 19:22

No.1,5,6です。

なんだか意地悪しちゃってる格好ですみません。
前提から間違ってるというか根拠いい加減（失礼）な気がしたので突っ込んじゃいました。

例えば。
＞＜葉とか緑色に見えます＞ですね。これは、
＞＜普段は赤外線を吸収します。＞になりますね。
との事ですがなんでそうなるの？
緑色の反射が多いイコール赤外線の吸収が多い、ではないでしょ？

あー
何というか。
真剣に考えてないのになんとなく質問投げちゃった人？

いい加減にしてよ。

この回答へのお礼

再三のご回答ありがとうございます。
（自分では当たり前と思っていることを、いろいろ考えさせられて助かっております、。
＜緑色の反射が多いイコール赤外線の吸収が多い、ではない＞
ということですね。厳密に言えば、イコールではないのでしょうが、このカテで質問するような私レベルの頭や知識では、（偉そうに言いますが）ニアリー・イコールになってしまいます。お手数ですが教えて下さい、緑色の反射が多いことと赤外線の吸収が多いこととは、どのような関係があるのですか？（互いに独立している・無関係と考えるべきなのですか？）

お礼日時：2016/09/14 19:41

No.6 回答者： shouga99 回答日時： 2016/09/14 19:03

No.1,5

です。

＞私が眺めていた本は、井田茂著の「スーパーア―ス」です。
＞その中に、草原と松林について波長と反射率のグラフが載っていました。
そうなんですか。でも私はその本を探して買ってまで内容確認しようとは思いません。

＞確かに
＞＜葉とか緑色に見えます＞
＞ですね。これは、
＞＜普段は赤外線を吸収します。＞
＞になりますね。

ええっ
緑色に見えるイコール赤外線を吸収する、って？乱暴すぎでしょう。

No.5＞＞波長と反射率のグラフが載っていました。
No.5＞何の、でしょう。

前出＞草原と松林について
ってことは結構な距離を置いた位置から、たぶん、観測衛星からの測定でしょ？
そんな離れた位置からの数値だけだと
葉も幹も地面も他の植物もいっしょくただと思うんですが
そんな数値を元にどうこう、って
質問者さんはどう思います？

この回答へのお礼

再三のご回答ありがとうございました。
誤って、#7のお礼を先に書いてしまい、今この回答を書いています。
おそらく
＜葉も幹も地面も他の植物もいっしょくただ＞
ですね。おそらく
＜観測衛星からの測定でしょ＞
ですね。じつは、筆者の井田氏は天文学者で、系外惑星を研究しており、惑星において生物が存在するかどうかを研究しております。（生物といっても植物のことですが）そのために、惑星の光を見て、可視光が弱く赤外線が強いと観測されれば、植物が存在する可能性が考えられる、ということを実証したいようです。

お礼日時：2016/09/14 20:00

No.5 回答者： shouga99 回答日時： 2016/09/13 20:55

＞波長と反射率のグラフが載っていました。

何の、でしょう。

＞0.８μｍでは８０・６０％で、
＞０．６μmでは２０μｍ前後でした。

何言ってるのかわかりません。

この回答へのお礼

再度のご回答ありがとうございました。
前回のお礼は、誠に酷いものでしたので、全面取消しいたします。

確かに
＜葉とか緑色に見えます＞
ですね。これは、
＜普段は赤外線を吸収します。＞
になりますね。
私が眺めていた本は、井田茂著の「スーパーア―ス」です。その中に、草原と松林について波長と反射率のグラフが載っていました。おそらく、太陽光が照射されている状態で、ある波長をみて、その光が植物から反射される割合を表したもの、と思われます。波長０．８μｍでは草原から８０％・松林から６０％が反射され、０．６μmでは２０％前後でした。この反射の割合なら、植物は緑色より赤っぽく見えるはずですね。

お礼日時：2016/09/14 08:26

No.4 回答者： xs200 回答日時： 2016/09/13 18:54

太陽光のスペクトルを見ると、可視光の波長のエネルギーが強いことがわかります。

これを上手に使えた生物だけが生き延びてきたと考えるのが妥当では?
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Solar_Sp …

この回答へのお礼

早速のご回答ありがとうございました。
＜可視光の波長のエネルギーが強い＞
のですね。エネルギー効率面で、これを利用した生物の方が有利で生き延びた、ということですね。

お礼日時：2016/09/13 19:50

No.3 回答者： taaars 回答日時： 2016/09/13 18:18

折角　良いところに気づいたのだから　自分で調べてみる・・って事は出来ないのかな？

質問して回答貰っても　あなたが理解出来る回答しか正解答にならない・・

本当は　もっと深い意味があるのかも知れないのに　あなたの今の理解力だけでの事になる・・

光だけで無く　突き止めて行けば　聴力や視力・・そして　何故食物として摂取すれば栄養になるのかまで広がる疑問なのに・・

この回答へのお礼

早速のご回答ありがとうございました。
ご尤も。

お礼日時：2016/09/13 19:31