1648年,比利時科學家海爾蒙特做了一個實驗:他往大花盆里裝了90.7千克烘干的土壤,然后栽上一棵柳樹,日常用雨水或蒸溜水澆灌。
五年后柳樹長大了,海爾蒙特烘干土壤再次稱重,他大吃一驚:土壤只減少了子到0.1千克,柳樹的質量卻増加了70多千克。
海爾蒙特認為,柳樹増的質量全都來源于水。后來的研究者證明,這個結論并不當,同大多數植物一樣,柳樹増加的質量來光合作用!
光合作用是怎么回事?
如果把植物比作一個復雜的工業(yè)系統,那么光作用就是其中的一套運行機制。在這套機制中,能源是光,原材料是二氧化破、水,最終合成的產品則是氧氣和糖。
在人類世界,能源是需要開采的,那植物用么捕獲光能呢?答案是葉綠素。我們知道,太舊光并非白色,而是各種色光的混合。葉綠素的功能就是吸收大部分色光的能量,僅僅放過綠光。這也是葉子多為綠色的原因。
能源有了著落,原材料也要跟上。首先是二氧化破,它彌漫在空氣中,需要葉子上的氣孔去吸收;其次是水,它由根部從土壤中獲取對綠葉來說,葉肉細胞是光合作用的操作工,它的工具則是葉綠體夏日的午后,當你看到樹木花草綠得發(fā)黑,那就說明它們在努力工作。
產品去了哪里?
光合作用的產品是糖和氧氣,氧氣大部分都由氣孔排入大氣了,糖則留在植物體內,成為重要的原料利用它,植物可以繼續(xù)制造許多東西,比如纖維素、淀粉和果糖。
纖維素是植物用糖合成的,在自然界中分布非常廣,比如棉絮幾乎是100%的纖維素。此外,蔬菜、粗糧中也有很多纖維素。淀粉是大米、小麥、玉米等主糧中最核心的物質,它也是用糖合成的,是填飽我們肚子的大功臣。水果的甜味兒主要來自種叫“果糖”的東西,果糖就是光合作用直接合成的。
你看到葉子表面的氣泡嗎?
如果你仔細觀察,會發(fā)現魚ェ里水草上會有小小的氣泡,這些氣泡是郵里來的?是金魚吐出來的馬?其實不是,那是陽光下的水草在進行光合作用,產生的氧氣在璃面或水面上聚合,就変成了小小的氣泡。