Thực vật ở dưới biển sâu tiến hành quang hợp như thế nào?

Những thực vật sống trên cạn dựa vào chất diệp lục trong cây, dùng ánh sáng làm động lực, lấy cacbonic và nước làm nguyên liệu, qua quá trình “gia công” để tạo ra các chất hữu cơ như đường, mỡ, protein, từ đó thúc đẩy sinh trưởng, phát dục và sinh sôi nảy nở.

Trong đại dương mênh mông, giữa làn nước xanh biếc có nhiều loại tảo kỳ lạ và đẹp mắt: có hải đới với phiến lá “màu nâu” dài hàng mét, có tảo đỏ như rau câu trông giống những cành cây nhỏ, có tảo gạc hươu màu lá cọ, ngoài ra còn có tảo vỏ với những hoa văn tinh tế trên bề mặt. Nhìn bề ngoài, chúng đều không phải màu xanh. Vậy chúng quang hợp bằng cách nào?

Thực ra, thực vật sống dưới biển cũng có chất diệp lục, chỉ là hàm lượng không nhiều. Nói chung, thực vật sống gần mặt biển có hàm lượng diệp lục nhiều hơn; càng xuống sâu, hàm lượng diệp lục càng ít. Sở dĩ các loài tảo có nhiều màu sắc khác nhau là vì trong cơ thể chúng còn chứa một số sắc tố khác gọi là chất tảo đản. Chẳng hạn, tảo đỏ có nhiều sắc tố đỏ, tảo lam có nhiều sắc tố lam, tảo gạc hươu có một loại carotin đặc biệt nên có màu lá cọ. Những sắc tố này che phủ lượng diệp lục ít ỏi trong tảo, vì vậy bên ngoài ta không nhìn thấy màu xanh.

Khi ánh sáng Mặt Trời chiếu xuống mặt biển, những loài tảo sống gần bề mặt, chứa tương đối nhiều diệp lục, có thể quang hợp giống thực vật trên cạn. Nhưng tình hình dưới biển khác trên mặt đất rất nhiều. Nước biển xanh sâu, sinh vật hoạt động dày đặc ở tầng mặt, trong nước lại chứa nhiều muối, tất cả đều cản trở các tia sáng nhiều màu xuyên sâu xuống biển. Ánh sáng đỏ chỉ xuyên được xuống tầng nước nông, ánh sáng da cam xuống sâu hơn một chút, còn ánh sáng lục, lam và tím có thể xuyên sâu hơn. Trong giới tảo, tảo lục hấp thụ được ánh sáng đỏ nên sống ở nơi nông nhất; tảo lam hấp thụ ánh sáng da cam nên sống sâu hơn; tảo nâu hấp thụ ánh sáng vàng xanh và đỏ nên sống sâu hơn nữa; tảo hồng hấp thụ ánh sáng lục nên sống ở nơi sâu nhất. Tảo hồng sống dưới biển sâu chứa anbumin của tảo đỏ, có thể dùng sắc tố này để hấp thụ ánh sáng lam tím mà chất diệp lục không hấp thụ được, nhờ đó vẫn tiến hành quang hợp.

Tuy nhiên, ở vùng biển sâu đôi khi cũng tìm thấy một số loài tảo lục. Hoạt động sống của chúng rất chậm, chỉ cần hấp thụ một lượng ánh sáng rất nhỏ cũng đủ duy trì sự sống.