1648年,比利时科学家海尔蒙特做了一个实验:他往大花盆里装了90.7千克烘干的土壤,然后栽上一棵柳树,日常用雨水或蒸溜水浇灌。
五年后柳树长大了,海尔蒙特烘干土壤再次称重,他大吃一惊:土壤只减少了子到0.1千克,柳树的质量却増加了70多千克。
海尔蒙特认为,柳树増的质量全都来源于水。后来的研究者证明,这个结论并不当,同大多数植物一样,柳树増加的质量来光合作用!
光合作用是怎么回事?
如果把植物比作一个复杂的工业系统,那么光作用就是其中的一套运行机制。在这套机制中,能源是光,原材料是二氧化破、水,最终合成的产品则是氧气和糖。
在人类世界,能源是需要开采的,那植物用么捕获光能呢?答案是叶绿素。我们知道,太旧光并非白色,而是各种色光的混合。叶绿素的功能就是吸收大部分色光的能量,仅仅放过绿光。这也是叶子多为绿色的原因。
能源有了着落,原材料也要跟上。首先是二氧化破,它弥漫在空气中,需要叶子上的气孔去吸收;其次是水,它由根部从土壤中获取对绿叶来说,叶肉细胞是光合作用的操作工,它的工具则是叶绿体夏日的午后,当你看到树木花草绿得发黑,那就说明它们在努力工作。
产品去了哪里?
光合作用的产品是糖和氧气,氧气大部分都由气孔排入大气了,糖则留在植物体内,成为重要的原料利用它,植物可以继续制造许多东西,比如纤维素、淀粉和果糖。
纤维素是植物用糖合成的,在自然界中分布非常广,比如棉絮几乎是100%的纤维素。此外,蔬菜、粗粮中也有很多纤维素。淀粉是大米、小麦、玉米等主粮中最核心的物质,它也是用糖合成的,是填飽我们肚子的大功臣。水果的甜味儿主要来自种叫“果糖”的东西,果糖就是光合作用直接合成的。
你看到叶子表面的气泡吗?
如果你仔细观察,会发现鱼ェ里水草上会有小小的气泡,这些气泡是邮里来的?是金鱼吐出来的马?其实不是,那是阳光下的水草在进行光合作用,产生的氧气在璃面或水面上聚合,就変成了小小的气泡。