正如我們知道的那樣,在地球上,人類呼吸所需要的氧氣是由植物釋放出來的,它們或是聳立於道路兩旁的樹木,或是漂浮在公園池塘裏的水藻,抑或是放在窗戶旁邊的仙人掌。不過,在陸地上我們是看不到這一釋放過程的。我們看不到植物釋放氧氣,就像我們看不見自己呼吸時吸入氣體一樣。但是,在水中,我們可以清楚地看到植物葉片釋放出的氧氣泡,源源不斷地浮到水麵上。多虧有了植物,地球上空氣中的氧氣含量才會達到20%以上,我們人類也才可以在這種環境下生活自如。
早在17世紀,科學家們就已經開始探尋植物在氧氣生產過程中的作用了。他們想知道地球上的所有氧氣都來自於哪裏。他們認為,我們周圍空氣中的氧氣正在不斷減少。發生於世界各地的夜以繼日的燃燒消耗掉了大量的氧氣。數以億計的動物,包括人類,正在持續不斷地消耗著氧氣,並呼出二氧化碳。那麼,二氧化碳會不會在空氣中持續累積?而氧氣為什麼還沒有被消耗光呢?
一些科學家發現,當把蠟燭放在一個密閉空間內點燃,在消耗空間內的所有氧氣後,蠟燭便會熄滅。而如果把一盆綠色植物在空間內放置一會兒,那麼蠟燭竟又可以被點燃了。很明顯,是那盆植物提供了蠟燭燃燒所需要的氧氣。但是,你知道這具體是怎麼一回事嗎?
下麵讓我們來一起看看。綠色植物通過吸收太陽光的能量來製造自己的食物——糖。為了製造糖類,它們還需要從土壤裏汲取水分,並吸收空氣中的二氧化碳。在植物製造自己“晚餐”的同時,氧氣便被釋放出來了。打個比方吧,植物在製造食物過程中釋放出的氧氣,就如同麵包坊裏飄散出的誘人的香味一樣。
綠色在植物製造食物的過程中發揮著不可或缺的作用。植物葉子的綠色主要來自於葉綠素。還記得植物要從土壤裏汲取水分嗎?每一個水分子包含著兩個氫原子和一個氧原子。通過利用來自太陽光的能量,葉子中的葉綠素可以對水分子進行分解,將其分解成氫氣和氧氣。
一些原子重新聚合到一起,形成水分子。這一過程釋放出了較多的能量,超出了植物所需;利用這些能量它們合成了一種叫做ATP(三磷酸腺苷)的物質。這種物質可以用二氧化碳裏的碳原地球上的空氣之所以富含氧氣,完全是因為這裏的植物喜歡吃“甜食”。
子以及水中的氫原子,製造出植物需要的食物——糖!(每年,在地球上,忙忙碌碌的植物們所製造出的糖達1500億噸。)
與此同時,水分子分解所產生的一部分氧氣也擴散到了空氣中。這也正是為什麼地球上的空氣總是富含氧氣的緣故——完全是因為地球上的植物愛吃“甜食”。這個過程就被稱作“光合作用”,該名字來自古希臘單詞,意思為“在光的作用下發生的。”
植物的光合作用為地球上的動物提供了生存所需要的氧氣,對空氣中二氧化碳和氧氣的含量起到了平衡作用。但是,自從19世紀以來,空氣中的二氧化碳含量還是在緩慢增加。二氧化碳可以吸收陽光中的熱量,而過多的話則會形成“溫室效應”,使地球上的溫度整體上升。要知道,即使是溫度的一點點上升都可能引起旱災,使地球上沙漠的麵積擴大,使農作物的產量減小。
因此,我們應該呼籲汽車或工廠盡可能減少對汽油和煤炭等燃料的使用,從而降低二氧化碳的排放量。同樣,停止濫砍濫伐熱帶雨林,也是勢在必行的。作為地球上最大麵積的綠色植被,熱帶雨林在降低空氣中的二氧化碳含量,以及製造新鮮氧氣方麵發揮了非常重要的作用。