1、这得从光能自养进化的角度说起了。第一阶段:当真核生物出现之前,光合作用生物的颜色并不一定是绿色的。像蓝藻、紫硫细菌、紫非硫细菌、绿硫细菌、绿非硫细菌、盐细菌和太阳杆菌等等,它们的光合色素和光合途径千差万别,但除了蓝藻外都不产生氧气。第二阶段:但生物发展到真核后,光合作用由叶绿素一统江湖。根据内共生理论,是原始真核细胞吞入的蓝藻或原绿藻演化成的叶绿体。而其他类型的光合微生物都没有得到内共生的机会,因为它们的光合效率不如蓝藻,它们的宿主在生存中不占优势。第三阶段:真核藻类的捕光色素多样化,而植物吸收的光波长由捕光色素决定。以下是藻类三大代表门类的捕光色素情况:绿藻:叶 a、叶 b、胡萝卜素、叶黄素
2、。呈绿色,吸收红光和蓝紫光(这两种光在浅层海水丰富) 。褐藻:叶 a、叶 c、墨角藻黄素、褐藻素。呈棕褐色,红光和蓝紫光吸收范围拓宽,增加绿光吸收(稍深海水绿光占优)红藻:叶 a、叶 d、藻红蛋白、藻蓝蛋白。呈紫红色或红色,主要吸收蓝光和绿光(深水区蓝绿光占优) 。第四阶段:位于浅水的绿藻成功登陆,衍生出多彩的高等植物。而其他的藻类无一成功登陆。至此,你能看到的高等植物差不多都一个颜色了。PS:部分高等植物的特殊颜色(紫色、蓝色、黑色等)属次生代谢产生的色素(如花青素、番茄红素等)导致,与光合作用无关。总结一下,这个地球上的光合生物本来就是五花八门的,但每个进化阶段都必须接受自然选择,只有很少
3、一部分得到继续发展的机会。可以想象,假如最后登陆的植物是褐藻,我们今天看到的高等植物恐怕都是海带一样的颜色了。这里面有偶然成分,因为自然选择不认物种;又有必然成分,因为自然只讨好最适应的物种。推论其他星球上的植物,大致也要经历这样的进化过程。我们是不应该根据地球生命的具体情况去推测其它生命,但生命产生和进化的规律是可以通行的。高等植物不吸收绿色,并不是因为绿光本身有什么缺点,纯属使用叶绿素 a/b 的光合系统最占优势而已。一是效率最高,二是绿藻分布的位置决定了只有它能登陆演化。在生命进化的过程中,光合作用是迟早要发生的。知道原始汤学说的筒子们肯定晓得:最早的生命,可以直接吸收原始汤中由紫外线照
4、射而合成的有机小分子或者降解其它大分子体系获得营养。但这种状态不能长久,因为随着原始生命间的争夺和大气成分的变化,原始汤迟早有枯竭的一天。后来,蓝藻几乎是和古细菌一起在 38 亿年前出现,这两类原核生物同属自养,只不过蓝藻走的是光能自养,古细菌走的化能自养。二者不同在于一个用光作能源,水作电子供体,另一个用无机物作能源和电子供体。有趣的是,虽然生产者已经产生,但对应的消费者还有二十几亿年才会出现呢!诸位去百度下“叠层石” ,那就是太古代和元古代海洋中的蓝藻和古细菌,由于没有消费者而不断堆积形成的化石。久而久之可以达到相当巨大的程度。从元古代晚期(12 亿年前左右)开始,真核生物产生,标志着消费
5、者的产生。8 亿年前,多细胞动物又产生。尤其是寒武纪后生动物大爆发后,消费者迅速繁盛,叠层石迅速衰落。至古生代泥盆纪(4 亿年前)完全不再形成。但消费者的出现促进了生产者的大发展。综上,生产者(光能自养和化能自养都算)一定是会出现的,否则早期的生命便会崩溃。光合作用又是自养方式中可持续发展性最强的一种,是迟早会出现的,除非地外行星上的无机能量物质够用。不过,在外星球上,植物和动物间的概念可能会被彻底打乱。还是用生产者和消费者指代比较准确。这只是食物能量解释。更需要熵流的解释。严格来说,太阳白天给地球的热,都被地球晚上放到宇宙空间去。使得地球温度保持恒定。但是地球的总熵变得越来越小。从而越来变得越来有序。使得生命成为可能有了物理学热力学的基础不要把因果关系给颠倒了。内行星的表面塑造、大气循环是熵流的结果,而不是原因。行星从开始的火球,熵值极大。通过向宇宙空间散热,和接受恒星的高温表面传来的热,再通过低温辐射掉而获得熵值减少的。从而使得行星表面有序话,从而使得行星出现有序的组织结构-生命成为可能。