生命的要素
地球,是一个生机勃勃、充满活力的生命世界。科学研究表明,除了极少数种类的厌气型微生物外,其他所有生物都必须依赖空气而生存,即使常年生活在水底的鱼儿,也要吸收水中溶解的氧气;而陆地上的动、植物,空气更是它们须臾不能离开的东西。在这个世界上,对人来说没有比空气更为重要的东西了。没有食物,人们可以十几天安然若素;没有水,人们几天内可以生命无虞;可一旦没有了空气,一个人几分钟内就会死去。
在生物体的生长繁殖过程中,氧气扮演着极为重要的角色,发挥者至关重要的作用。氧气是生物体新陈代谢过程中的重要成分,没有氧气的参与,生物体内的氧化过程就不能进行,生物体所摄入的食物就无法转变为生长的养料和活动的能量。
一人一天平均要吸入大月0立方米的空气,重约25千克,比一天摄入的食物和水分多10倍多,其中有大约1千克的氧气被人消耗掉。人对氧气含量的微小差异都非常敏感,当空气中氧气含量低到7%~8%时,人就会发生窒息、昏迷、呼吸循环障碍等,短时间内便可导致死亡。
氧气对人来说至关重要,但并不意味着空气中的其他成分没有意义。二氧化碳虽然是大气中含量很少的组分,但是它对大气物理状态和生物过程,特别是对植物的生长有着显著的影响。环顾四周,人、动物都在不断的吸入氧气,吐出二氧化碳。就连工厂的烟囱、居民的炉灶、奔驰的汽车,也都不断地消耗大气中的氧气,排出大量的二氧化碳。
大气中二氧化碳浓度过高,除了会产生温室效应、使地球气候环境发生显著变化外,更能直接对人和动物的生命造成威胁。
世纪末,英国一位大物理学家汤姆逊曾十分忧虑地预言:“随着工业的发达和人口的增多,500年以后,地球上的所有氧气将被用光,人类将趋于灭亡!”
汤姆逊先生这个预言是过于悲观了。他只看到了大自然中人和动物消耗氧气、生成二氧化碳的一面,却没有看到大自然中绿色植物在光合作用下吸收二氧化碳,放出氧气的一面。
二氧化碳对植物肌体虽有害无利,但它却是绿色植物在光合作用下生长不可缺少的养料成分。有人把植物的绿叶比喻为一个“绿色的化工厂”,在这个工厂里,叶绿体就是反映车间,太阳光就是开动机器的动力,二氧化碳和水就是原料。这个车间源源不断地生产出糖和淀粉等有机物,并巴生产的副产品——氧气不断地送回到大自然中。每年,全世界绿色植物,从空气中吸收的二氧化碳高达几百亿吨。提倡绿化造林,美化环境,净化空气,就是这个道理。
除了绿色植物外,还有一只看不见的手在悄悄地从大气中取走二氧化碳,这就是岩石。岩石受风吹雨打,天长日久会风化分解,在这个过程中,它要吸收二氧化碳,生成溶于水的碳酸盐。每年,由于岩石风化而消耗的二氧化碳也高达40~50亿吨。二氧化碳还有一些消耗渠道,如海洋的溶解、土壤的吸收等等。
自然界是一个奇妙的系统,它一方面由动物生存和腐化的过程,吸收氧气放出二氧化碳;另一方面又由植物界和其他途径,吸收二氧化碳放出氧气,二者之间经亿万年的演化达到了某种平衡。这是一种微妙的平衡,人和其他生物的生存和发展就建立在这种平衡的基础上。这个平衡一旦被破坏,那么个人类以及地球上其他生命,可能带来的灾难是难以预测的。