余切

俗話說,民以食為天,人靠著飲食來攝取所需的能量和營養(yǎng)物質。那么,不能“吃”東西的植物和藻類是怎樣滿足自己的生存所需呢?在我們通過呼吸作用排出二氧化碳,不斷地為地球增加負擔的時候,植物正很自覺地通過光合作用自給自足。
★水、陽光、空氣,野蠻生長
兩千多年前,亞里士多德就在思考植物生長所需的營養(yǎng)來自何方,他認為,植物既然生長在土里,營養(yǎng)就應該全部來自地下。但1642年,這個理論被煉金術士海爾蒙特推翻,他做了一個著名的“柳樹實驗”:將一棵5磅重的小柳樹種在200磅的土壤里,定期給它澆水,五年之后海爾蒙特再次稱量,發(fā)現(xiàn)柳樹的重量增加了164磅,土壤的重量卻沒變化。他因此得出結論:植物生長主要營養(yǎng)來源于水。
但海爾蒙特忽略了關鍵的因素一空氣和陽光。一百多年后,普利斯特里通過實驗發(fā)現(xiàn)植物可以更新燃燒之后變得“污濁”的空氣;英格豪斯則發(fā)現(xiàn)植物只有在光下才具有這樣的功能。后來,人們漸漸闡明了植物長高長大的原理,并將其命名為“光合作用”。
光合作用是利用二氧化碳、水,在光的驅使下把無機物變成葡萄糖、淀粉等有機物,并釋放出氧氣的過程。在植物細胞里,葉綠體承擔了這一重要的任務。葉綠體就像細胞內的工廠,在陽光充足的白天,它們捕獲來自日光的能量和空氣里的二氧化碳,釋放光合作用產生氧氣。所以有人說葉綠體是世界,上成本最低、創(chuàng)造物質財富最多的生物工廠。
★植物們養(yǎng)活了一大群吃貨
如果植物能說話,大概要說:“你看窗外,那一片綠油油的,這大好江山朕都為你打下來了,還給了你們清新的空氣。要愛惜啊!”植物們靠著光合作用“不吃不喝”,還打下了整個地球生物界賴以生存的基礎,成為食物鏈的起源,養(yǎng)活了一大群“吃貨”。24億年前,藻類光合作用產生的氧氣,徹底改變了地球的大氣,于是才有今天多種多樣的動植物世界。
那么,是不是只有植物和藻類可以不吃不喝,靠光合作用養(yǎng)活自己呢?當然不是。神奇的綠葉海天牛能在捕食藻類之后,“偷走”藻類細胞里的葉綠體并儲存在自己身體里。用這種偷來的葉綠體,綠葉海天牛能在長達10個月的時間里忍饑挨餓,僅憑借光合作用來滿足自己的營養(yǎng)需求。
在動漫作品《希德尼婭的騎士》里,未來人類的身體經過改造后可以進行光合作用,不用再為了生存攝取飲食。不必吃飯,只需睡覺的時候曬曬太陽,聽起來還不錯。喝喝水曬曬太陽也可以活的話,大概再也沒有減肥的苦惱了吧。
神奇的葉綠體
葉綠體里有著大量的葉綠素,可以吸收光能,其中吸收效率最高的是紅光和藍紫光,這就是為什么溫室大棚里很多植物被紅彤彤的燈管照著。葉綠體吸收光能之后,利用這部分能量將水分解為氧氣和氫,隨后再把氫和空氣里的二氧化碳合成為有機化合物。
綠葉海天牛
綠葉海天牛的體型十分嬌小。成年個體體長從1到3厘米不等,沒有貝殼,看上去活像一片葉子,翡翠般鮮綠,與藏身處的海藻天衣無縫地打成一片。