地球上的生命每秒鐘消耗1萬(wàn)噸氧氣,如果沒有植物光合作用的補(bǔ)充,氧氣將在2000年內(nèi)耗盡。而地球上所有生命演化的傳奇故事,都起源于30億年前,史上第1次大氧化事件。
空氣中充滿了大量的氮、二氧化碳和二氧化硫,幾乎所有的生命都集中在海洋。
那個(gè)時(shí)候,主宰海洋的是一種紫色的藻類。它們吸收太陽(yáng)中的藍(lán)綠光線,反射紫色光線。整個(gè)海洋,不是現(xiàn)在的蔚藍(lán)色,而是一片紫色。
太陽(yáng)光只能穿透水體的一小部分。在水體表面的藻類,茁壯而茂盛的成長(zhǎng),吸收了絕大部分的藍(lán)綠光線。處于水體底層的兄弟只能分得一點(diǎn)殘羹剩炙的光線,長(zhǎng)期處于營(yíng)養(yǎng)不良狀態(tài)。
為了生存,生活在底層水域的藻類在漫長(zhǎng)的時(shí)間里,進(jìn)化出不依賴于藍(lán)綠光線進(jìn)行光合作用的能力。它們利用上層大哥剩下的紫色光線進(jìn)行光合作用。這就是最初綠色植物的起源,綠藻。
從太陽(yáng)射向地球的陽(yáng)光中,藍(lán)綠光線的光通量最大,光子數(shù)最多,但是紫色光線中含有最高的能量。這些綠色藻類,使用葉綠素進(jìn)行光合作用,它們慢慢的壯大 ,向生活在上層水域的紫藻大哥發(fā)起了挑戰(zhàn)。
經(jīng)歷了幾億年對(duì)生存空間的爭(zhēng)奪,小弟戰(zhàn)勝了大哥,主宰了海洋。海洋終于顯露出生命之色,蘭綠色。
葉綠素的光合作用分為兩部分,第一部分是光反應(yīng)。在這個(gè)反應(yīng)過(guò)程中,葉綠素利用光子的能量,把水分子拆解成氧原子、兩個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)電子,并且利用質(zhì)子梯度形成具有高能磷酸鍵的ATP。第2部分是暗反應(yīng),含有高能磷酸鍵的ATP釋放能量,使二氧化碳和水結(jié)合成碳水化合物~淀粉和糖。
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