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        神奇的光合作用

        2021-01-06 08:15:01
        紅領(lǐng)巾·探索 2021年12期
        關(guān)鍵詞:植物

        吃,這種主要靠嘴完成的動作,對動物們來說,意義重大。

        人怎么長大?吃飯。

        牛怎么長大?吃草。

        屎殼郎怎么長大?吃糞。

        動物們靠著吃各種食物,維持生長所需的營養(yǎng)。在地球上,植物們也不甘示弱,它們也會長大。

        比如有一棵北美紅杉已經(jīng)長到了115.85米,據(jù)說是世界上最高的樹,比30層樓還要高。

        而北美紅杉的種子大約只有1.5毫米長,從1.5毫米長到115.85米,增長超過77000倍,真是成長的奇跡。

        可這些植物是吃什么長大的?

        在2000多年前,一位偉大的古希臘人經(jīng)過仔細觀察、深入思考后得出一個結(jié)論,植物是——

        吃土長大的!

        這位古希臘人叫亞里士多德,他非常厲害,是偉大的哲學家、科學家和教育家。

        亞里士多德看花花草草都是扎根在土里,老老實實不亂跑,默默成長,于是他認為自己琢磨明白了,這土壤啊,看著不起眼,其實營養(yǎng)豐富,植物用根吸收其中的營養(yǎng),就可以嗖嗖嗖地長大。用通俗的話來說,植物是吃土長大的。

        亞里士多德很牛,當時的人們都很相信他的說法。

        人們一直相信了2000多年。

        到了17世紀中期,在比利時,突然冒出一個膽子特別大的科學家,他說亞里士多德說得不對,因為他經(jīng)過研究,發(fā)現(xiàn)植物是——

        喝水長大的!

        這位科學家叫海爾蒙特,也許是看著樹長高了,樹下的土并沒變少,海爾蒙特對“吃土論”產(chǎn)生了懷疑。

        要推翻一個理論,尤其是亞里士多德的理論,光靠懷疑是不行的。

        為了推翻大名鼎鼎的“吃土論”,海爾蒙特精心準備了3件套:一個大花盆、一大堆土、一棵小柳樹。

        這土是海爾蒙特親手挖來的,在裝入花盆前,海爾蒙特在火爐上把土烘得干干的,然后稱出90.72千克土,倒進花盆里。

        然后,海爾蒙特在這只花盆里種下了一棵小柳樹,在種植前,海爾蒙特同樣給這棵小柳樹稱了重,2.3千克。

        5年后,盆還是那個盆,但小柳樹長成了大柳樹。

        海爾蒙特咬著牙使勁兒把柳樹拔出來,一稱,76.74千克。

        5年前,它是2.3千克,現(xiàn)在它增加了74.44千克。

        關(guān)鍵時刻到了,如果這棵柳樹是吃土長大的,那么土應該減少74.44千克才對。

        海爾蒙特激動地把盆里的土刮得干干凈凈,一稱,90.663千克!比起5年前,土才少了57克!

        柳樹所增加的74.44千克重量,是57克的1300多倍!

        這個實驗徹底推翻了亞里士多德的“吃土論”。

        那柳樹是吃什么長大的呢?

        海爾蒙特認為,這事兒顯而易見:5年來,他只給柳樹澆過水,所以樹應該是喝水長大的。

        但是,海爾蒙特只說對了一部分。植物——

        既喝水,又吃空氣!

        到了18世紀,英國科學家普利斯特里做了個實驗。

        普利斯特里先把點燃的蠟燭和老鼠扣在玻璃罩里,只一會兒工夫,蠟燭熄滅,老鼠死亡。

        普利斯特里把蠟燭點著,在旁邊放上一盆薄荷,然后把蠟燭和薄荷都扣在玻璃罩里,這次蠟燭沒滅,一直亮著。

        普利斯特里又找來一只老鼠,把它也扣進玻璃罩里,這次不但蠟燭不滅,老鼠也一直健康活潑。

        為什么放上一盆薄荷,蠟燭和老鼠的命運就都變了呢?

        普利斯特里認為,蠟燭在燃燒過程中,使玻璃罩里的空氣變壞了,老鼠吸入變壞了的氣體,所以中毒身亡。但植物能凈化空氣,把壞空氣變好,老鼠呼吸到了好空氣,所以活得很好。

        這個實驗器材簡單,操作安全,很多人都模仿著做了,然而有的實驗結(jié)果和普利斯特里做的一樣,有的卻不一樣——明明在玻璃罩里放了植物,甚至放的植物比普利斯特里放的還大,但蠟燭熄滅,老鼠死亡。于是,人們達成了新共識:植物有時候能凈化空氣,有時候不能。

        那什么時候能,什么時候不能呢?原來,植物凈化空氣時——

        要有光!

        后來,科學家進一步發(fā)現(xiàn),必須在陽光的照射下,綠色植物才能使空氣變好。我們今天知道了,其實這就是白天植物吸收二氧化碳,釋放氧氣;夜里植物吸收氧氣,釋放二氧化碳。

        再后來,人們發(fā)現(xiàn)了植物正是通過吸收二氧化碳,來為自己長個頭提供最重要的能量。

        植物成長的秘密就此揭開——通過吸收二氧化碳和水并接受太陽光照,也就是吃空氣、喝水、曬太陽來長大。

        這個秘密有個學術(shù)用語,叫光合作用。

        大約45億年前,地球的大氣里沒有氧氣。22億年前,地球上進化出了一種被稱為“藍綠藻”的古老藻類,正是這微小的藻類制造出了地球最初的氧氣。

        光合作用是如此重要,它為我們提供氧氣和食物,也讓我們擁有了遼闊的草原和美麗的森林,但它只能在綠色植物身上發(fā)生,沒有任何替代方法。我們保護森林和草原,不只是為了讓這些美麗的植物免于被砍伐,也是為了保護地球最重要的生產(chǎn)活動,而人類正是最大受益者。

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