Short answer
Blue color is not only rare in edible organisms - Blue color is rare in both the animal and plant Kingdoms in general. In animals, blue coloring is generated through structural optic light effects, and not through colored pigments. In the few blue-colored plants, the blue color is generated by blue pigment, namely anthocyanins. The reason for the scarcity of blue pigments remains unknown as far as I know.

Background
The vast majority of animals are incapable of making blue pigments, but the reason appears to be unknown, according to NPR. In fact, not one vertebrate is known to be able to. Even brilliantly blue peacock feathers or a blue eye, for example, don't contain blue pigment. Instead, they all rely on structural colors to appear blue. Structural colors are brought about by the physical properties of delicately arranged micro- and nanostructures.

Blue morpho butterflies are a great example of a brilliant blue color brought about by structural colors. Morphos have a 6-inch wingspan — one side a dull brown and the other a vibrant, reflective blue. The butterflies have tiny transparent structures on the surface of their wings that scatter light in just the right way to make them appear a vibrant blue. But if you grind up the wings, the dust — robbed of its reflective prism structures — would just look gray or brown.

Similarly, the poison dart frog is blue because of the iridiphores in its skin, which contain no pigment but instead feature mirror-like plates that scatter and reflect blue light (source: By Bio).

^{Morpho and poison dart frog. sources: Wikipedia & LJN Herpetology}

Similarly, in the Kingdom of plants less than 10 percent of the 280,000 species of flowering plants produce blue flowers. In fact, there is no true blue pigment in plants and blue is even more rare in foliage than it is in flowers. Blue hues in plants are also generated by floral trickery with the common red anthocyanin pigments. Plants tweak, or modify, the red anthocyanin pigments to make blue flowers, including pH shifts and mixing of pigments, molecules and ions. These complicated alterations, combined with reflected light through the pigments, create the blue hue (source: Mother Nature Network).

But why the blue pigments are so scarce, seems to be unknown as far as I know (MNN, NPR, Science blogs)

<sub>Sources
- MNN
- NPR
- Photobiology</sub>

Sebbene la risposta di @ AliceD sia una semplice dimostrazione della rarità del blu nel nostro mondo naturale, c'è probabilmente un motivo più sfumato / tecnico.

Risposta breve

La luce blu era la lunghezza d'onda più disponibile per le prime piante che crescevano sott'acqua, il che probabilmente ha portato allo sviluppo / evoluzione iniziale dei fotosistemi mediati dalla clorofilla ancora presenti nelle piante moderne. La luce blu è la luce più disponibile e ad alta energia che continua a raggiungere le piante, e quindi le piante non hanno motivo di non continuare a sfruttare questa abbondante luce ad alta energia per la fotosintesi.

Diversi pigmenti assorbono diverse lunghezze d'onda della luce, quindi le piante idealmente incorporerebbero pigmenti in grado di assorbire la luce più disponibile. Questo è il caso in cui sia la clorofilla a che b assorbono principalmente la luce blu. (L'assorbimento della luce rossa probabilmente si è evoluto una volta che le piante si sono spostate sulla terra a causa della sua maggiore efficienza).

I pigmenti appaiono come qualsiasi colore sia non assorbito (cioè, appaiono come qualsiasi lunghezza d'onda della luce che riflettono). Poiché il pigmento blu rifletterebbe la maggior parte della luce su cui fanno affidamento le piante moderne per i loro fotosistemi mediati dalla clorofilla, i pigmenti blu rimangono scarsi nelle piante.

• Gli organismi fotosintetici non rimarrebbero competitivi se non riuscissero ad assorbire la luce blu prontamente disponibile e ad alta energia, e quindi è probabile che l'evoluzione abbia favorito molto raramente la generazione (o propogazione) di pigmenti blu.

Risposta lunga

Trasmissione atmosferica

Come questa pagina da Humboldt State University dimostra che la luce blu e verde attraversa l'atmosfera fino alla superficie terrestre meglio di quasi tutte le altre lunghezze d'onda della luce:

la trasmissione avviene quando l'energia elettromagnetica è in grado di attraversare l'atmosfera e raggiungere la superficie. Luce visibile, in gran parte passa (viene trasmessa) attraverso l'atmosfera.

Ciò significa che la luce blu e quella verde sono le lunghezze d'onda più disponibili .

• Notare che il blu / verde sono seguiti da vicino dal resto dello spettro visibile e dal NIR (vicino infrarosso).

• Si noti inoltre che una gran parte dell'ultravioletto è largamente assorbita dai gas atmosferici (principalmente ozono) e quindi trasmessa male.

Proprietà onda

È importante capire che (da U. Wisconsin):

Le onde più energiche hanno lunghezze d'onda più corte mentre le onde meno energiche hanno lunghezze d'onda più lunghe.

Di conseguenza, la luce blu (essendo la lunghezza d'onda della luce con la massima energia più disponibile) sembra essere la lunghezza d'onda ottimale della luce per la fotosintesi .

• Nota che sebbene la luce UV disponibile sia più energetica e possa alimentare la fotosintesi, spesso è anche un po ' energico e può causare danni alle cellule. Quindi spesso è meglio che gli organismi riflettano i raggi UV.

• Ulteriori informazioni sulla fisica alla base dell'energia luminosa sono disponibili qui.

Fotosintesi

Gli organismi fotosintetizzanti contengono pigmenti (tipicamente clorofille a base di eme / porfirine e vari carotenoidi) che assorbono l'energia luminosa. Fondamentalmente, l'energia di un fotone di luce solleva un pigmento assorbente a uno stato energetico più elevato (chiamato stato eccitato ), quindi il pigmento rilascia quell'energia instabile per tornare al suo stato fondamentale - questo eccesso l'energia è ciò che alimenta le reazioni biochimiche della fotosintesi. Vedi qui per maggiori dettagli.

Ecco due grafici di esempio (da qui e qui) che mostrano lo spettro di assorbimento tipico pigmenti vegetali:

Come puoi vedere, le piante si sono evolute per avere pigmenti che assorbono principalmente la luce blu (seguita dalla luce rossa). Questi pigmenti riflettono la luce verde e quindi appaiono verdi.

• La presenza di pigmenti blu (cioè quelli che riflettono una luce blu molto abbondante), d'altra parte, sarebbe in diretto contrasto con questi sforzi fotosintetici. Di conseguenza, i pigmenti blu rimangono rari negli organismi fotosintetici alimentati principalmente da fotosistemi guidati dalla clorofilla.

Tuttavia una serie di fonti (ad esempio, Mae et al. 2000 , Brins et al. 2000 e qui) suggeriscono che sebbene le piante assorbano più luce blu rispetto ad altre lunghezze d'onda, la fotosintesi più efficiente non si verifica utilizzando la luce blu. Invece, la luce rossa si traduce nella massima efficienza fotosintetica.

• Uno dei motivi per cui (in questo caso Brins et al) hanno scoperto era che le xantofille stavano dissipando l'energia in eccesso associata alla luce blu, provocando una diminuzione della velocità della fotosintesi della luce blu.

• Questa pagina NIH suggerisce che la luce ad alta energia non è nemmeno necessaria per le piante:

  Clorofilla a assorbe anche la luce a lunghezze d'onda discrete inferiori a 680 nm (vedere la Figura 16-37b). Tale assorbimento solleva la molecola in uno dei numerosi stati eccitati superiori, che decadono entro 10 ^-12 secondi (1 picosecondo, ps) al primo stato eccitato P *, con perdita dell'energia extra sotto forma di calore. La separazione della carica fotochimica avviene solo dal primo stato eccitato del centro di reazione clorofilla a, P *. Ciò significa che la resa quantica - la quantità di fotosintesi per fotone assorbito - è la stessa per tutte le lunghezze d'onda della luce visibile inferiori a 680 nm.

Tuttavia, tutto questo può essere inutile, perché c'è molta luce solare disponibile per le piante. Sempre dalla pagina NIH:

Tuttavia, anche alla massima intensità luminosa incontrata dagli organismi fotosintetici (sole tropicale di mezzogiorno, ≈1,2 × 10 ²⁰ fotoni / m2 / s), ogni centro di reazione clorofilla a assorbe circa un fotone al secondo, il che non è sufficiente per supportare la fotosintesi sufficiente per le esigenze della pianta. Per aumentare l'efficienza della fotosintesi, specialmente a intensità di luce più tipiche, gli organismi utilizzano pigmenti addizionali che assorbono la luce.

In altre parole, le piante non sono del tutto fotosinteticamente efficienti e in genere non usano tutto la luce a loro disposizione. Da Wikipedia:

La fotosintesi aumenta linearmente con l'intensità della luce a bassa intensità, ma a un'intensità maggiore non è più così (vedi Curva fotosintesi-irradianza). Oltre i 10.000 lux circa o ~ 100 watt / metro quadrato la velocità non aumenta più. Pertanto, la maggior parte delle piante può utilizzare solo il 10% circa della piena intensità della luce solare di mezzogiorno.

Quindi, in sintesi:

• La luce blu e verde sono le lunghezze d'onda della luce più disponibili.
• La luce blu è la più ricca di energia delle lunghezze d'onda della luce ad alta disponibilità
• I pigmenti delle piante assorbono principalmente la luce blu
• MA le piante non hanno necessariamente bisogno dell'alta energia della luce blu per una fotosintesi efficiente.

Allora cosa succede? ...

Evoluzione

Quindi, dato tutto questo, la domanda rimane ancora : perché assorbire principalmente la luce blu e non quella verde?

La risposta, sebbene ancora un po 'congetturale, è probabilmente dovuta alla disponibilità di luce delle prime piante. Le prime piante si sono evolute, come tutta la vita, sott'acqua.

Si scopre che, proprio come la variabilità nella trasmissione di diverse lunghezze d'onda della luce attraverso l'atmosfera, alcune lunghezze d'onda della luce sono più in grado di penetrare nelle profondità dell'acqua più profonde. La luce blu viaggia tipicamente a profondità più profonde rispetto a tutte le altre lunghezze d'onda visibili della luce. Pertanto, le prime piante si sarebbero evolute per concentrarsi sull'assorbimento di questa parte dello spettro EM.

Tuttavia, noterai che anche la luce verde penetra relativamente in profondità. L ' comprensione attuale è che i primi organismi fotosintetici erano archeologici acquatici e (sulla base di esempi moderni di questi antichi organismi) questi archaea usavano batteriorhopsina per assorbire la maggior parte della luce verde.

Le prime piante crescevano al di sotto di questi procarioti viola produttori di batterio-salsina e dovevano usare tutta la luce che potevano ottenere. Di conseguenza, il sistema della clorofilla si è sviluppato nelle piante per utilizzare la luce a loro disposizione. In altre parole, sulla base della più profonda capacità di penetrazione della luce blu / verde e della perdita della disponibilità di luce verde per i procarioti pelagici di cui sopra, le piante hanno sviluppato un fotosistema per assorbire principalmente nello spettro blu perché quella era la luce più disponibile a loro .

Allora perché le piante non si sono evolute per usare la luce verde dopo essersi spostate / evolute sulla terra? Come detto sopra, le piante sono terribilmente inefficienti e non possono utilizzare tutta la luce a loro disposizione. Di conseguenza, è probabile che non vi sia alcun vantaggio competitivo nell'evoluzione di un fotosistema drasticamente diverso (cioè che coinvolge pigmenti che assorbono il verde). Quindi le piante della terra continuano ad assorbire la luce blu e riflettere il verde, e la pigmentazione blu rimane rara nel nostro mondo.

• Le piante probabilmente si sono evolute per produrre antociani (i pigmenti responsabili dei rossi / blu / viola attribuiti a mirtilli e violette) per motivi diversi dalla fotosintesi, ad esempio attrazione , Protezione UV o addirittura protezione contro gli erbivori. Vedi qui, qui e qui per esempi.

E gli organismi non vegetali?

Secondo Wikipedia:

• I carotenoidi sono il gruppo più comune di pigmenti presenti in natura, compresi gli animali.
• I complessi di carotenoproteine ​​sono responsabili dei vari colori (rosso, viola, blu, verde, ecc.)
• Gli animali non sono in grado di produrre i propri carotenoidi e quindi si affidano alle piante per questi pigmenti .

In altre parole, la maggior parte dei pigmenti non -Gli organismi vegetali provengono direttamente o biochimicamente dalla dieta dell'organismo. Senza l'ingestione diretta di pigmenti blu, queste sostanze chimiche non sono disponibili o biochimicamente costose da produrre (vedi Crustacianina). Di conseguenza, anche i pigmenti blu sono rari negli animali.

Anche se, come sottolineano le fonti di AliceD, non capiamo ancora del tutto perché gli animali non producono più pigmenti blu.

It is not that there are no blue foods, it is that the English language does not like calling foods "blue".

There are no natural borders between "colors" in a colorspace, all colors we name (and learn to distinguish) are culturally defined. So, an important thing to recognize is that, a color somebody calls "blue" can be called "purple", "red" or "maroon" or "green" or something else.

With that in mind, we can take a look at foods. Animal foods on the inside are protein, and cooked protein is usually a pale greyish goo (although muscle cooked medium still has reddish coloring). One of the rare examples would be some eggs with blue shells. In plants, basically all leaves we eat are colored by chlorophyl. So they are out of the equation.

Other plant parts, especially fruits, tend to be colored by one of a few other groups of pigments. And a major group of those pigments, the anthocyanins, ranges from blue to purple to red (they also change with pH). So a ton of foods have a somewhat purplish blue color, and are also named "blue" in other languages. Plums, aubergines, red grapes, red cabbage, and many berries are good examples for that. Then you have some plants which come in many colors, but the major cultivars happen to not be blue - potatoes and maize are the first to come to mind.

Other shades of blue are less common just because they don't happen to be covered by the major pigment groups, but if you go down into shade level, then "royal blue" is just one of many on the spectrum which is missing. Also note that there are still plants which have other shades of blue and are consumed, they are just not commonly thought of as "food". Lavender, chicoree, gentian and pansies all have blue flowers of various shades and are traditionally used in recipes.

So there is no special evolutionary reason why plants or animals should not be blue - many of them are blue, and we eat some of the blue ones. It is simply a cultural or linguistic trend for English speaking people to not see their food as blue.