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第5章 为什么树木和植物吸入二氧化碳,而人类吸入的却是氧气呢?

正如我们知道的那样,在地球上,人类呼吸所需要的氧气是由植物释放出来的,它们或是耸立于道路两旁的树木,或是漂浮在公园池塘里的水藻,抑或是放在窗户旁边的仙人掌。不过,在陆地上我们是看不到这一释放过程的。我们看不到植物释放氧气,就像我们看不见自己呼吸时吸入气体一样。但是,在水中,我们可以清楚地看到植物叶片释放出的氧气泡,源源不断地浮到水面上。多亏有了植物,地球上空气中的氧气含量才会达到20%以上,我们人类也才可以在这种环境下生活自如。

早在17世纪,科学家们就已经开始探寻植物在氧气生产过程中的作用了。他们想知道地球上的所有氧气都来自于哪里。他们认为,我们周围空气中的氧气正在不断减少。发生于世界各地的夜以继日的燃烧消耗掉了大量的氧气。数以亿计的动物,包括人类,正在持续不断地消耗着氧气,并呼出二氧化碳。那么,二氧化碳会不会在空气中持续累积?而氧气为什么还没有被消耗光呢?

一些科学家发现,当把蜡烛放在一个密闭空间内点燃,在消耗空间内的所有氧气后,蜡烛便会熄灭。而如果把一盆绿色植物在空间内放置一会儿,那么蜡烛竟又可以被点燃了。很明显,是那盆植物提供了蜡烛燃烧所需要的氧气。但是,你知道这具体是怎么一回事吗?

下面让我们来一起看看。绿色植物通过吸收太阳光的能量来制造自己的食物——糖。为了制造糖类,它们还需要从土壤里汲取水分,并吸收空气中的二氧化碳。在植物制造自己“晚餐”的同时,氧气便被释放出来了。打个比方吧,植物在制造食物过程中释放出的氧气,就如同面包坊里飘散出的诱人的香味一样。

绿色在植物制造食物的过程中发挥着不可或缺的作用。植物叶子的绿色主要来自于叶绿素。还记得植物要从土壤里汲取水分吗?每一个水分子包含着两个氢原子和一个氧原子。通过利用来自太阳光的能量,叶子中的叶绿素可以对水分子进行分解,将其分解成氢气和氧气。

一些原子重新聚合到一起,形成水分子。这一过程释放出了较多的能量,超出了植物所需;利用这些能量它们合成了一种叫做ATP(三磷酸腺苷)的物质。这种物质可以用二氧化碳里的碳原地球上的空气之所以富含氧气,完全是因为这里的植物喜欢吃“甜食”。

子以及水中的氢原子,制造出植物需要的食物——糖!(每年,在地球上,忙忙碌碌的植物们所制造出的糖达1500亿吨。)

与此同时,水分子分解所产生的一部分氧气也扩散到了空气中。这也正是为什么地球上的空气总是富含氧气的缘故——完全是因为地球上的植物爱吃“甜食”。这个过程就被称作“光合作用”,该名字来自古希腊单词,意思为“在光的作用下发生的。”

植物的光合作用为地球上的动物提供了生存所需要的氧气,对空气中二氧化碳和氧气的含量起到了平衡作用。但是,自从19世纪以来,空气中的二氧化碳含量还是在缓慢增加。二氧化碳可以吸收阳光中的热量,而过多的话则会形成“温室效应”,使地球上的温度整体上升。要知道,即使是温度的一点点上升都可能引起旱灾,使地球上沙漠的面积扩大,使农作物的产量减小。

因此,我们应该呼吁汽车或工厂尽可能减少对汽油和煤炭等燃料的使用,从而降低二氧化碳的排放量。同样,停止滥砍滥伐热带雨林,也是势在必行的。作为地球上最大面积的绿色植被,热带雨林在降低空气中的二氧化碳含量,以及制造新鲜氧气方面发挥了非常重要的作用。

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