食物从何处来
一粒种子能长成参天的大树,一颗鱼卵能变成千斤的大鱼。它们的体积增大了千万倍,需要很多的有机物质来组成。一切生物,只要活着就要消耗能量。一个成年人,即使一点工作也不做,一天也要消耗一千四百大卡的能量。这些有机物质从哪里来?能量从哪里来?
原来,一切生物都需要食物。食物就是一种能够构成躯体和供应能量的物质,例如碳水化合物(包括糖、淀粉、纤维素)、蛋白质、脂肪等等,它们既能构成躯体,又能在呼吸时被氧化而放出能量。水和矿物质盐类,虽然也是生物体所必需的,而且也参与躯体的组成,但是它们不能供应能量,跟一般食物不同。
一切活的生物都离不开食物。如何获得食物?这有两种不同的途径和方法。
一种叫自养。绿色植物都属于这一类。它们自己把无机物制造成有机的食物,满足生长的需要。
绿色开花的植物有庞大得惊人的根系,每条根的尖端都有很多根毛。每一个根毛就是一个最基层的原料采集站,大力地吸收土壤中的水分和无机盐等原料,经过运输干线——茎,源源送入叶子里。叶子就是一个食品工厂。叶子上面有着许多气孔。在阳光下,这些气孔一面排出氧气和蒸腾水分,一面还吸入大量的二氧化碳。有时,一个气孔在一秒钟内能吸进二万五千亿个二氧化碳分子。
采集站送来的水和气孔吸进来的二氧化碳,就是合成有机物的两种最基本的原料。也许有人怀疑,这莫不是要制造汽水了?的确,汽水厂就是利用压力把二氧化碳压在水里,再加上些果汁香料之类,制成清凉可口的汽水的。然而植物不能靠喝汽水过日子,它们需要的是含有高能的食物。
二氧化碳和水在合成车间——叶绿体里,发生奇妙的变化。叶绿体是叶绿素和蛋白质等组成的小颗粒,一个叶肉细胞里,一般含二十至一百个。叶子的绿色就是它们的颜色。叶绿体吸收了太阳的光能,就把二氧化碳和水合成为含有高能的有机物质(主要是碳水化合物),同时放出废气——氧,由气孔排出。这就是赫赫有名的光合作用。看来很简单,实际上是一个非常复杂的过程。
植物合成了这些食物,大部分都用来组成躯体和贮藏在种子或块根、块茎中,小部分经呼吸作用又被分解成水和二氧化碳,同时,放出能量,供给生命活动之用。
另一种叫异养。所有的动物和大部分微生物都是这一类。它们自己不能制造食物,靠植物来生活。
例如,野兔靠吃野草来生活。狼以野兔为食物。狼一旦碰到了老虎,也就成了牺牲品。老虎死后,又成了细菌的乐园;不用多久,尸体就分解得精光,变成了二氧化碳、水和无机盐,回到大自然中,又成了植物制造食物的原料。
所以兔、狼、虎、细菌,归根结底都是靠植物来生活。
人,每天除了要吃进一定分量的水和盐以外,还要吃淀粉、蛋白质、脂肪。我们皮肤上不会长出叶绿素,当然是属于异养型。吃荤也好,吃素也好,反正都是靠植物而生活。不过人是靠劳动获得食物的,能够用各种方式改造植物,使它更好地为人服务。很久以前,人们就懂得了农业,办起了绿色工厂,让庄稼来把二氧化碳和水变成食物。人们把其中营养最丰富的部分如种子、果实、块根、块茎等拿来做粮食;剩下的茎秆、糠麸也是有机物质,就再拿来办加工厂:养猪,养牛,养鸡。那些不好吃的东西经过猪、牛、鸡的消化吸收和转化,就变成了猪肉、牛奶、鸡蛋等高级食物。
所以,世界上除了极个别的细菌能不依赖阳光而靠化学能来合成食物以外,其他一切生物都靠绿色植物的光合作用来获得食物。全世界的植物,一年中能制造出好几千亿吨有机物,这真是一个无比巨大的合成工厂。
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