Onze planeet had er paars uit kunnen zien

Wetenschappers vragen zich al een tijdje af waarom planten niet zwart of paars zijn. Dat klinkt als een rare vraag, tot je bedenkt dat een plant het grootste deel van haar energie haalt uit fotosynthese. Kort gezegd is dit het omzetten van zonne-energie naar biologisch bruikbare energie. Hiervoor gebruiken planten vooral licht uit het blauwe en rode deel van het lichtspectrum, dat wordt geabsorbeerd door het groene pigment chlorofyl.

Het gele en groene licht dat overblijft is ‘afval‘ voor hen, dat ze dan maar in onze ogen reflecteren, waardoor wij het kunnen zien. Planten zijn dus groen omdat ze het groene licht niet gebruiken! Waarom absorberen ze niet gewoon alle kleuren, en zijn planten dus niet zwart? Hoe meer licht, hoe meer energie, toch? Meer nog, de zon zendt groen licht uit in een hogere intensiteit dan welke andere kleur dan ook. Dus als planten toch een specifieke kleur wilden kiezen om te absorberen, waarom dan niet groen? Dan hadden we nu planten die rood en blauw licht reflecteerden, en er dus paars uit zouden zien.

Je bent de kleur die je niet absorbeert.

De Paarse Aarde hypothese

In 2018 formuleerden Shiladitya DasSarma en Edward W. Schwieterman hier een mogelijke verklaring voor, die zij ‘de Paarse Aarde hypothese’ noemen. Kort gezegd denken zij dat de voorouders van de eerste planten helemaal niet de keuze hadden over welk licht ze al dan niet absorbeerden. Voor de tijd waarin fotosynthese op basis van chlorofyl de meest prominente op aarde werd, zo’n 2 miljard jaar geleden, waren oceanen al bevolkt door micro-organismen die aan een oudere vorm van fotosynthese deden. Deze micro-organismen bevatten een ander pigment genaamd retinal, waardoor ze niet groen, maar paars van kleur lijken.

Net zoals planten groen zijn omdat ze groen licht reflecteren zijn deze paarse micro-organismen paars omdat ze rood en blauw licht reflecteren. Dat is voor hen dus het ‘afval-licht’. Dat zou dus verklaren waarom de voorouders van planten, die de oceanen deelden met deze paarse micro-organismen, zich gespecialiseerd hebben in het absorberen van rood en blauw licht. De planten van vandaag hadden er dus helemaal anders, en misschien een stuk paarser, kunnen uitzien als zij de eerste keuze hadden gehad.

Vroege planten moesten zich behelpen met het afval-licht van paarse micro-organismen.

Eeuwige toevalligheden

De eerste planten koloniseerden ook het land, waar ze nu een pak dominanter zijn dan paarse micro-organismen. Eigenlijk hadden planten dan later nog paars of zwart kunnen worden, waardoor ze misschien meer licht konden absorberen dan ze nu doen. Ook dat is weer niet zo eenvoudig als het lijkt. Het omzetten van zonne-energie tot voedingsstoffen is ondertussen zo belangrijk geworden voor het overleven van een plant dat hier niet zomaar aan gesleuteld kan worden zonder nadelige gevolgen. Op die manier zorgt de evolutie er voor dat bepaalde eigenschappen van een levend wezen toch blijven bestaan, ook al lijken ze op dit moment niet altijd meer de beste oplossing. Uiteindelijk zijn het deze eeuwige toevalligheden die planten, dieren, en uiteindelijk ook onze planeet hebben gevormd. Als je bedenkt dat planten dus even goed paars of zwart hadden kunnen zijn lijkt een paarse, of misschien zelfs zwarte planeet aarde plots niet zo ondenkbaar.

Lees het originele artikel in International Journal of Astrobiology