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第三章 光合作用太阳的召唤（第1页）

第三章光合作用——太阳的召唤

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光合作用产生氧气是件难以置信的事，因为不管在地球上、火星上或宇宙的任何一个角落里，光合作用都可以不依赖氧气进化出来。

如果没有氧气的话，生命或许只能停留在细菌等级，而我们只是茫茫细菌世界里某种有感知的生物而已。

想象一下没有光合作用的世界。

首先，地球就不会是绿色的。

我们的绿色星球，反映着植物与藻类的荣耀，要归功于它们包含的绿色素，可以吸收光进行光合作用。

在所有色素里，首屈一指的神奇转换者就是叶绿素，它可以偷取一束阳光，将其转成化学能，同时供养着动物与植物。

再来，地球大概也不会是蓝色的，因为蔚蓝的天空与海洋都仰赖清澈的空气和海水，还要靠氧气的清洁力来扫除阴霾与灰尘。

而没有光合作用，就不会有自由的氧气。

事实上，地球可能根本不会有海洋。

没有氧气，就没有臭氧。

没有臭氧，地球就没有任何东西可以阻挡炎炙的紫外线，而紫外线会把水分子分解成氢气和氧气。

但这样生成氧气的速度不够快，氧气不但不能在空中累积，还会和岩石里面的铁反应，把它们染成暗褐色。

同时生成的氢气，因为是全世界最轻的气体，会逃离引力的枷锁逸入太空，整个过程缓慢而残酷，就像大海渐渐失血流入太空。

金星的海洋就是这样成为紫外线的牺牲品，火星可能也遭遇了相同的命运。

所以想知道没有光合作用的星球长什么样子，倒不需要费力想象，它大概就和火星一样，是一颗被红土覆盖的星球，没有海洋，也没有任何明显的生命迹象。

当然，还是有某些生命形式不依靠光合作用生活，许多太空生物学家希望能在火星上找到这种生命。

但是即使有少许细菌躲藏在火星地表之下，或者被埋在冰盖里，这颗行星还是死寂的。

火星现在处于几乎完美的平衡状态，外在表现就是明显的停滞，你绝对不会把它和我们的盖亚之母搞混。

氧气是行星生命的关键。

氧气虽然只是光合作用产生的废料，但却是创造世界的分子。

光合作用产生氧气的速度飞快，很快就超出地球吸收的极限。

最终所有的灰尘和岩石中的铁、所有海洋里的硫和空气中的甲烷，全部被氧化了，然后多出来的氧气才开始填满大气层。

直到此时，氧气才开始保护地球，不让水分继续流失到太空中去。

同时从水中冒出来的氢气，才有机会在逃到外太空之前碰到更多的氧气，很快氢气和氧气开始反应生成水，再以雨的形式从天而降，回到海洋中补充流失的水分。

当氧气开始在大气层中积聚，才能形成一层臭氧保护膜阻挡紫外线的烧炙，让地球成为适宜居住的地方。

氧气不只拯救了地球上的生命，它提供的能量还使得生命繁茂。

细菌可以在没有氧气的地方快乐生活，因为它们有举世无双的电化学技术，可以引发绝大多数的分子反应，从中攫取点滴能量。

但是从发酵反应中得到的能量，或者从甲烷和硫酸盐反应得到的能量，和有氧呼吸提供的能量相比，简直就是小巫见大巫。

有氧呼吸就像直接用氧气燃烧食物，将它们完全氧化成二氧化碳和水，再也没有别种反应可以提供如此多的能量来支持多细胞的生命了。

所有的植物、所有的动物，在其整个或者至少部分生活周期中，都要依赖氧气。

我所知道的唯一一个例外，是一种微小的线虫（虽然微小却是多细胞生物，须用显微镜才能观察），可以生活在死寂缺氧的黑海海底。

因此没有氧气，生命会极其微小，至少在单个生物体的水平上是如此。

氧气也从其他方面为大型的生命提供支持。

想想食物链，最上层的猎食者吃小动物，小动物吃昆虫，昆虫吃小昆虫，小昆虫吃菌菇或树叶。

五六层的食物链在自然界并不罕见。