俗事 59/ 植物与我们

2021-09-30



前文提到了植物的光合作用,并且已知植物在光合作用下还分为C3植物和C4植物。

C4植物特殊的光合作用系统使其具有很强的耐旱性,但像仙人掌这种在极度干燥的地方生长的植物,C4系统还不足以使之很好的生存下去。

于是乎,这些植物将C4循环系统再度进化,诞生了CAM系统。CAM是Crassulacean Acid Metabolism的缩写,所以CAM系统也叫景天科酸代谢。

什么是景天科?








这些长得奇奇怪怪、可可爱爱的多肉植物都属于景天科。

那在它们体内运行的CAM系统是什么样子的呢?

前文提到过,C4植物的这种光合作用系统,可以保证每次打开气孔时,都能吸收大量的二氧化碳进来。这样虽减少了气孔的开合次数,但每次气孔打开水分还是会溜出去。

在汽车发动机中,有一个和进气排气阀门开合大有关系的部分,它叫凸轮。凸轮分为进气用和排气用,拥有两套凸轮的高性能发动机,就是双顶置式凸轮轴结构的。




这种结构的优点是,可以提高发动机的输出功率,使动力输出更加平顺,可以自由精确地控制进排气阀的开合时间,弥补单顶轴的缺点,让发动机拥有更高的转速,性能更加强劲。




进化后的CAM植物就拥有了类似的结构。它们会在气温相对低的夜间打开气孔,而在气温相对高的白天关闭气孔,靠夜间存储的碳元素进行光合作用。

如此一来,就成功地抑制了水分的蒸发。使这些奇奇怪怪、可可爱爱的植物,即使在干旱炎热的极端环境下,也能更好的生存下去。

38亿年前,地球上诞生了第一个生命——浮游植物。它们体内拥有着叶绿体,可以进行光合作用,将二氧化碳和水合成能量源,并释放出氧气。

它们释放出的氧气集聚到大气中,与紫外线相遇,变成了臭氧。最终形成了一道可以保护地球上生物免受紫外线辐射伤害的屏障——臭氧层。

植物就这样慢慢的改造着那个荒芜的地球,把它一点一点的变成了更适合生长的家园。

38亿年后的今天,它们已进化的更强,但仍在进行着光合作用,也仍在保护着我们的家园。

但我们人类的出现,却将地球再一次推向了荒芜。

煤炭和石油的燃烧,使二氧化碳浓度急剧上升;排放的佛利昂气体破坏了臭氧层,使有害的紫外线再次照向大地;大肆砍伐树木,使荒漠的面积越来越大……

稻恒荣杨说,如果这时外星人观察人类的话,它们肯定会想:人类竟然要让地球恢复到那个无法生存的古老状态,真是一种“勇气可嘉”的生物啊!

我们看过的科幻大片,其实有很多都在探讨着关于人类生存和环境资源的问题,像是《阿凡达》、《星际穿越》、《2012》、《后天》、《流浪地球》、《阿丽塔:战斗天使》……即使是众人喜爱的《复仇者联盟》系列,褪去华丽的画面,它的深层也是在探讨着这两个问题。




你看灭霸说的这些,它不无道理。

这时,如果你再想一下刘慈欣在《三体》里说的那“黑暗森林”法则:生存是文明的第一需要;文明不断增长和扩张,但宇宙中的物质总量保持不变。

现在,你再细想下灭霸的话,从客观上讲,它是很有道理的。

如果真的像影片中演的那样,地球会消失,人类会找到另一个像地球一样的星球。那最后,那个星球究竟是会变成人类的第二个家园?还是会成为被人类摧毁的第二个地球呢?

问题的答案,我们不得而知。



但如果真的有那么一天,我们肯定还是希望那个星球上生长着那些奇奇怪怪、可可爱爱的绿色植物,它们依然进行着光合作用,依然释放着氧气,依然保护着我们的家园。







图片来自网络