五月ゴールデンウイークで帰省した時、種屋さんでミニトマトの苗を買い、実家の裏庭に植えてみた。
先日、お盆休みで帰省したときに、このミニトマトの様子をみていたら、けっこう、細かい実がなっていた。でも、いわゆるトマト色というか、真っ赤なトマトはすくなく、ヘタの部分は緑色のママの実が多かった。何でなんだろう？と、思ってはみたものの、ボーッとしたまますごしていた。
あるとき、Youtubeをなにげなく見ていたら、リアル農家の方が、トマトが赤くならない理由を説明されていた。
真夏のトマトがならない、ブヨブヨ、色がつかない！(科学的に楽しく自給自足ch@youtube)
非常に科学的な説明で驚いた。トマトに葉緑素（クロロフィル）が残っている部分だという。葉緑素が緑色をしているからだと。その葉緑素、マグネシウムが４ケの窒素に囲まれた構造(テトラピロール環)をしているかららしい。
どういうからくりなんだろう？
chatgptにきいてみた。こんな答えが帰ってきたが、腹におちない。
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葉緑素が赤と青の波長を吸収するメカニズムは、分子構造とその光吸収特性に関連しています。以下にその概要を説明します。
1. 葉緑素の構造
葉緑素は大きな環状構造を持つ有機化合物で、中心にマグネシウムイオン（Mg²⁺）が存在します。この環状構造は「ポルフィリン環」と呼ばれています。
ポルフィリン環は、共役二重結合が連なる大きなπ電子系を持っています。このπ電子系が光の吸収に重要な役割を果たします。
2. 光吸収
赤と青の光は、葉緑素分子に含まれるポルフィリン環のπ電子系によって吸収されます。具体的には、光のエネルギーが葉緑素分子のπ電子に移動し、
電子が高エネルギーの状態（励起状態）に遷移します。この過程で光エネルギーが化学エネルギーに変換され、光合成反応に利用されます。
3. 吸収スペクトル
葉緑素にはいくつかの異なる種類があり、最も一般的なものは葉緑素aと葉緑素bです。これらは異なる波長の光を吸収する特性を持っています。
葉緑素aは主に赤い光（約665-680ナノメートル）と青い光（約430-450ナノメートル）を吸収し、葉緑素bは赤寄りの光（約455-675ナノメートル）を吸収します。
4. 光合成の効率
赤と青の光は光合成に最も効果的で、クロロフィルがこれらの波長を特に強く吸収することで、光合成プロセスの効率が高まります。反対に、緑色の光はエネルギーを吸収する効率が低いため、反射されて私たちには緑色に見えるのです。
このように、葉緑素の構造と特性が、植物が太陽光を効率的に利用するための重要な要素となっているのです。
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葉緑素の構造式を調べてみた。確かに、マグネシウムが、真ん中に鎮座し、その周りを窒素が囲んでいる。非常にキレイな対称性を持った構造だ。
こういうきれいな対称性のある構造には量子論的な現象が起こりやすい気がする。
でも、こんな複雑、かつ、美的な構造を、なぜ、生命体が創れるのだろうか？進化の過程で、どうやって、こんな構造を見つけ出したのだろうか？
NTT宇宙環境エネルギー研究疎の記事を読んで判った気にはなったけど、光化学系複合体（PSII,PSI）ってなにものだ？
「光合成とは？化学反応の詳細や酵素、人工光合成について詳しく解説」
そういえば、赤血球が赤いのは、鉄原子を含んでいるからだったはず。生体では、金属が重要な働きをするのだろうか？
さらに、謎が深まる。
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