光合作用是植物赖以生存的方式。因为植物不像动物那样进食,而是利用太阳光的能量生成糖分,然后再利用糖分生成其他化学物质,从而产生自身所需的能量。
植物通过光合作用把空气中的二氧化碳和水结合生成糖。如图所示,植物通过摄取太阳光进行光合作用。光合作用的另一个重要意义在于释放氧气。
由于科学知识的传播依赖于准确的交流,因此,科学家非常注意自己使用的语言。例如,在描述植物如何获得能量时,科学家不想总是重复“大家知道,植物所做的就是利用太阳光能、二氧化碳和水生成糖”。所以,科学家把这一过程称为“光合作用”。虽然这是一个复合词,但也比一句话简短得多。
另外,这个名字也很适合其描述的过程。“光”意味着太阳光,“合”意味着生成,也就是利用材料做成某种东西的意思。
光合作用这个概念非常重要,以至于教科书中都包含这个概念的相关解释,学校也都力图保证其学生理解。他们通常用如下问题进行测试:
植物利用太阳光能生成糖的过程被称之为:
a)排汗作用
b)呼吸作用
c光合作用
d)恶化作用
大家都应该知道并理解“光合作用”这个词。但是,如果你们把它作为一个只需简单记忆的词语,就不能真正地理解其含义。因为你们所做的就只是记住了一个词和一些与之相关的短语(例如生成糖、太阳光能)。你们很快就会忘记,因为要记住一个不是真正理解的词语很难,尤其是在需要不断记忆新词的情况下。相反,学习科学知识就是要理解。记忆是必须的,但理解才是最重要的一环。
那么,真正理解光合作用意味着什么首先,“光合作用”不仅仅是科学课本中所提及的一个词语,它每时每刻都在我们身边进行着。看看照在绿色植物、树木、灌木丛和草地上的阳光,当你注视它们的时候,它们正在一刻不停地进行着光合作用。
其次,光合作用是植物把太阳能转化为化学能的一种方式。任何动物都不能做到这一点,包括人类在内。动物依赖植物把太阳能以一种它们可使用的形式储存起来。对于地球上的生命体而言,光合作用是最重要的生命活动。植物需要光合作用才能生存,人类也同样如此。最后,植物的光合作用最终会释放氧气。在地球的原始阶段,大气中并没有氧气,而现在氧气含量却达到了21%,这都是光合作用的功劳。
光合作用不仅解释了动物获取食物的渠道,也解释了其获得呼吸所需氧气的方式。所以,下次经过阳光照耀下的草坪、灌木丛或树林时,请记得停下来感受一下。即使我们看不见,那些绿色生物仍在不停地把氧气释放到周围的空气中去。我们吸入氧气,呼出二氧化碳同时,植物吸收二氧化碳,生成养分,用以支撑整个生命体系的运行。因此,光合作用生成我们在地球生物网络中,植物和我们的关系非常密切,并且所有的植物与动物之间都是相互合作的关系。
现在,大部分人类都住在城市或郊区,在那里,我们只能感受到人造世界而非自然世界。我们吃着超市或餐馆中的食物,在高楼大厦或汽车中消磨大量时间,却可能从来都没有想过自己到底是谁,扮演着什么样的角色。不过,通过研究光合作用,我们懂得:人类和所有动物一样,都依赖于植物和太阳能而生存,并且人类只是地球生物的一部分。