ZOMO一百分系列问题之——花儿为什么会这样红？？！雨（雪）后初
雨（雪）后初晴，虞美人，大丽花，红梅，骄红欲喷，引无数迁客骚人竞风雅吟颂，惟自然学界那帮不解风情的学究们大煞风景，非撩开这艳红的榴裙拿起试管烧杯放大镜刨问为什么花儿会怎么红！ 请诸君应用您掌握的物理、（含生物化学）知识解释一下，为什么花儿这么红？？！ （散文、诗歌之类抒情文体请以评论方式抒发，谢谢）
引言 从，物理，化学，医学（生理学），分子生物和分子遗传学几个方面简单说说。 正文 先从生物学的角度来说，花的颜色，对植物种群的繁衍，扩大规模，并且产生新物种是有利的。鲜艳的花比较醒目，容易被昆虫发现，这样昆虫来采花粉，而植物同时进行传粉，也就是相当于动物的授精，雌雄交配，有利于产生后代，同时由于不同亲缘的植株杂交，容易产生突变，对生物多样性有很大贡献。而白色等比较淡色的花，一般都比较香或者臭，靠气味而不是颜色来吸引昆虫。 相反的，比如银杏之类生物活化石，由于开花即没有颜色，也没有气味，所以很大程度上是近亲繁殖，不太会产生新的变种，因此才能从恐龙时代到现在，形状几乎没有变化。这对植物本身有利有弊。 物理方面我。不是很在行，只学到高中水平，大学以后的物理课都是选修，不是很认真的。所以只能简单的说说。那就是自然可见光是白光，白光又由各种颜色的光混合而成，不同的光有不同的频率和波长，红花之所以是红的就是它吸收了白光中的其他成分，将红色可见光反射，这样人眼看上去就是红色的。其他光也是类似。 下面从医学角度来说，人眼能够看见东西，分出颜色，是因为眼睛的视网膜上有两种光感受细胞，一种叫视杆细胞，一种叫视锥细胞，颜色的识别是视锥细胞的功能，视锥系统由换能作用和颜色视觉：又分为蓝色视锥(blue cone)；绿色视锥(green cone)；红色视锥(red cone)，形成颜色的机制，目前一般认为是三原色学说：视网膜上存在三种视锥细胞和相应的感光色素，其最大吸收峰为分别在560nm、530nm、430nm处，正好相当于红、绿、蓝三色光的波长。当某一波长的光线作用于视网膜时，使三种感光细胞产生不同程度的兴奋，传入中枢后产生不同颜色的视觉。 参考内容：见附录 化学的问题，在sjsj的回答中基本囊括，不再赘述。简单的转载一下，以保证回答完整。特此申明，这部分内容不是我的 花有各种美丽鲜艳的色彩的原因，是由于花瓣的细胞液中存在着色素。有一些花的颜色是红的、蓝的或紫的，这些花里含有花青素。花青素遇到酸就变红，遇到碱就变蓝。还有一些花的颜色是黄的、橙黄的、橙红的，是由于它们的花瓣中含有胡萝卜素。又由于胡萝卜素有六十多种，因而含有胡萝卜素的花也就五颜六色。白色的花什么色素也没有。它看来是白色的，那是因为花瓣里充满了小气泡的缘故。 各种花含有的色素和酸、碱的浓度不一样，随着养料、水分、温度等条件的变化，花的颜色就有深有浅，有浓有淡，甚至还会变色。会变色的花很多。如红喇叭花，它初开的时候是红色的，开败的时候就变成了紫色；杏花含苞的时候是红色，开放后逐渐变成紫色，最后几乎变成白色。弄色木芙蓉初开是白色，第二天变成淡红色，后来又变成深红色，到花落的时候又变成紫色。樱草在普通温度下花是红色，在30摄氏度的暗室里就变成白色了。另外有些花的变色还与土壤的酸碱性、本身的生长阶段等有关。如八仙花，在有些土壤中开蓝色的花，在另一些土壤中开粉红色的花。海洞花，起初是黄色，受精后就变成白色了。 最后就我的专业，生物化学和分子生物学以及相关学科来多一点阐述：这里牵涉到一个当前生物学界很热门的话题：RNA干扰。好像ZOMO也是学生物这方面的？不知道是否有了解。 部分内容转载自 所有植物的性状，包括花的颜色都是由遗传基因决定的，不同的基因导致不同的植物开出不同形状，颜色，大小，气味的花。这些基因是经过长期自然选择的结果。有利于该植物的繁殖。和植物分布所在的环境有很大关系。不同植物的染色体数目不同，控制花色的基因分布也不尽相同，并且，有证据表明，花的颜色是多基因控制的。 那么同一种植物的花为什么基本都是一个颜色呢，（即使有的植物花色不止一种，但是也是有限的，不会出现成百上千种），因为控制花色的基因表达是受到调控的，除了常见的各种调控机制，RNA干扰在其中起到了很大作用。 1990年，美国亚利桑那大学的乔金森教授，想用转基因的办法制造一些更加漂亮的牵牛花。普通的牵牛花一般颜色较淡，最多出现淡紫色。乔金森教授知道，制造牵牛花颜色的是一种专门的基因，这种基因在牵牛花的细胞中数量越多，产生的色素越浓，花儿的颜色就越红。按照以往的想法，如果将大量造色基因转入牵牛花的细胞中，就有可能人工制造出像玫瑰一样红的牵牛花来。当乔金森教授兴奋地将这些基因大量地转移到普通牵牛花细胞中后，却得到了一个令人大失所望的结果：原本淡紫色的牵牛花反而没有以前红艳了，它们有的出现了星星点点的白色斑点，有的花边全变白了。在后来的实验中，他们甚至得到了完全失去颜色的转基因后代！这是一场实验事故吗？研究人员仔细分析了他们的实验，获得一个惊人的发现：那些转基因的细胞中，造色基因DNA产生的RNA反而非常稀少。那些本应该产生的RNA跑到哪里去了呢？当时，他们无法回答这个问题，只知道他们的实验基因在牵牛花中发生了“基因沉默”——就是正常基因在过度表达的情况下，负反馈或者由于其他情况抑制自身表达。 与此同时，人们在对线虫的研究中也发现了这种基因沉默的现象。我们知道，制造出蛋白质的都是单链mRNA，而一旦有与单股链RNA上的密码字母高度吻合配对的互补单链RNA出现——所谓的“反义RNA链”，这两条RNA就会很容易地形成双链，用来指导蛋白质合成的遗传信息被完全遮盖，从而失去翻译出蛋白质的功能。科学家们根据这个原理，做了一个把在仪器中制造出的反义RNA转入线虫体内的实验，果然，那些转入了反义RNA的线虫再也不能正常发育长大。但同时他们发现一个问题：当转入一些不会与有意义链RNA互补拥抱的双链RNA时，线虫也发生了异常发育的现象。研究者们终于认识到，是一种可以形成双链的RNA在玩弄操纵基因开关的魔法，它们不是人们以前所认识的那三种RNA，而是一种让人感觉非常陌生的所谓小RNA。 那些小RNA很短，大多数只含有21到25个遗传密码。这些小RNA既可以是从外部入侵到细胞中的，如通过病毒感染、转基因等途径，也可以是生物体自身基因组的产物。那些由外部进入细胞中的小RNA叫小干扰RNA，而生物体一般由自己产生的小RNA叫微小RNA。乔金森教授培养转基因牵牛花的实验之所以会失败是因为他们在牵牛花的细胞中制造了太多的造色基因RNA。细胞可不能容忍某一种产品生产失控，它会马上用一把叫“剪切者”的酶像剪草一样将那些太多的RNA乱剪一气，留下一些21到25个遗传字母的单链小碎片。这些小碎片可以复制出它的互补小链条，一起进一步在细胞中装配成一辆叫“粉碎者”的“大卡车”，更高效地将所有那类基因的RNA产物破坏殆尽。所以乔金森教授的牵牛花由于转入了太多的基因，其生产的特异RNA被小RNA看成了细胞中的“杂草”，一气给消灭干净了。 所以，花的颜色从分子遗传学的角度来看，有其稳定性，也就是说不会胡乱变化。 最后，附带说一下“雨（雪）后初晴”的问题，雨（雪）冲刷，一来空气中灰尘少，二来花瓣上的灰尘也少了，三则，雪是白的，作为背景，增强对比度，所以看起来更加鲜艳。 附录 眼睛的色彩 色彩在我们生活的世界里扮演着极其重要的角色。有的颜色让人看了有舒缓平静的感觉，有的则带来强烈的视觉冲击。有了光线我们才能看到斑斓的色彩。白光是由许多不同颜色的光组合而成的。当白光照到镜子上的时候，镜子能够完全反射这些光线。但是，大部分物品并不是这种完美的反射体，它们只能反射部分投射在上面的光线，因而呈现不同的颜色。当阳光穿过棱镜的时候，会出现色散现象，分解为七色的光谱，我们看到的彩虹就是一种色散现象。光谱上的每一个色段都有自己的波长，波长决定了颜色。每一种颜色的波长不同。眼睛里的感光器管把信息传输到大脑，从而产生颜色的感觉。就这样，在眼睛和大脑的共同作用下，光线被转换成颜色 。 最初的转换步骤是在视网膜进行的。视网膜上面有上百万感光细胞，它们对光线十分敏感。光感光细胞可分为视杆细胞和视锥细胞两种。这些感光细胞把接收到的光线进行处理产生视神经脉冲，进而由视觉神经传递到大脑皮层。视杆细胞主要负责眼睛在进入昏暗环境时作出调节，传递黑白信息到脑部。视锥细胞则负责传输强度更高，可以形成颜色的信息。视锥细胞又分为三种，分别对红（长波），蓝（中波），绿（短波）三种光线的波长特别敏感。这些细胞，与起联络作用的神经细胞的共同作用，为大脑提供足够信息来辨别各种颜色。人类可以看到7,000,000种颜色。那动物呢？大多数动物能看到的颜色比我们要少一些，但也有一些能看到更多。鸟类能辨认5到7种颜色，鳄鱼则只能分辨黑白灰。