為什麽大多數植株都是綠色的?
即便是九年義務製教育體係裏的初中生物老師,也會這樣告訴你:
“因為裏麵有葉綠素,要產生光合作用,這樣它們才能活下去。”
這是一個常識,小到五六歲的稚童,大到四五十歲的中年人,都知道光合作用和葉綠素。
即便有不了解具體原理的,也都會知道,“植物最好要曬太陽,不曬會死”,“植物能夠供給氧氣”這一類的常識。
但是綠色的植株,尤其是它們的綠葉,葉綠素最豐富的地方,卻有著一個巨大的缺點。
植物之所以呈現出綠色,是因為它們反射了太陽光中的綠光,換句話說就是,它們並不吸收綠光。
然而非常矛盾的一件事情就是,在太陽光的光譜之中,綠光的光子,卻偏偏是最豐富的。
那麽這最豐富的資源,為何會被數以億萬計,仰賴陽光而生的光合作用者集體拋棄了呢?為何植物,會做出如此矛盾的事情呢?
這個問題的答案可能會帶來一段史詩一般的戰爭,也讓人感到更加震撼——也許最初的植物,並不是綠色的,一切都是生命數十億年演化中留下的印痕。
生物的起源來自於一口深海熱泉中散溢出來的兩個細胞,這兩個細胞迅速各自繁衍成了生物界最原初的兩大家族,它們分別是真細菌,和古菌。
它們是最早期的生物,自然也有著生物的本能,“運動”。
它們會隨著洋流隨波逐流,將生命的種子帶到它們所能生存的各個地方,也是它們擺脫這口熱泉,走向更廣闊世界的第一步。
但很不幸,自由並不是免費的。
脫離了深海熱泉那口溫潤的生命溫床,也就意味著脫離了熱泉中源源不斷的能量與物質供應。
物質還好說,並不算特別貧瘠,合成生命物質所需要的二氧化碳、硫化氫與甲烷等等,在古老的地球海洋之中,多多少少還是有著不少存貨的。但火山所提供的能量卻不可能直接打包帶走。
於是,為了繁衍生存下去,也許是它們自我覺醒,又或許是冥冥之中有著某個演化之手的推動,一個更加取之不盡,用之不竭的能源,來到了這些古老生命之前。
太陽。
在漫長的演化中,有一支細胞偶然合成了一種特殊的分子,視黃醛。
借助於這種分子,古菌可以利用太陽的光能來維持自己細胞內的偏堿性,從而讓細胞膜內外總是維持一定的酸堿度差異,這樣,就能模仿出當年那口深海熱泉中,那種細膩的酸堿中和反應,來為細胞活動提供能量。
事實上,人類的眼睛也正是依靠視黃醛,采用差不多的原理將光轉化成神級信號。
而在那個古老的洪荒世界裏,誰搶先擁抱了太陽光,誰就等於擁抱了一切。
於是這一支生命,理所當然地直接迅速擴張到了全世界。
隻不過這一支率先擁抱光明的先驅卻和我們今天所說的植物毫無瓜葛,它們利用陽光的原理也與今天所謂的光合作用大相徑庭。
它們並非如今的植株,確切的說,它們是一群古菌。
它們也並非綠色。由於視黃醛會強烈吸收太陽光中最豐沛的綠色光譜,所以這些古菌所呈現出來的,是最豔麗的紫色。
在三十億年前的地球,是一個被古菌渲染成的紫色世界。
海洋、河川、灘塗,但凡一切生命可以立足的地方,都覆蓋了一層厚實的紫色菌毯,為那個沒有氧氣處處彌漫著硫化氫的焦臭地球帶來了最初的盎然生機。
然而這卻並非是生命的田園牧歌,在這厚實的菌毯之下,卻有另一股勢力正在悄然積蓄著力量。
它們,則是當年那個深海熱泉裏出來的另一支後代,真細菌。
真細菌自然也想利用光能,然而來自於太陽的能量經過紫色古菌的層層盤剝,留到菌毯底層的就隻剩下了微不足道的毫末。
這些真細菌就隻能從這光能的殘渣中苦苦追尋生的希望,由此,它們選擇了另一類叫做“卟啉”的小分子,這種分子幾乎完全無法吸收綠光,故而很容易呈現出藍綠色。
但它們卻可以極盡榨取菌毯之下殘存的最後一絲絲光能。
但隻有能量還不夠,生命還需要物質。
早期生命大多也學會了利用太陽能拆解出硫化氫中的氫原子,將其賦予給二氧化碳來製造有機物。
盡管在當時的地球上,硫化氫隨處可見,但對於壓迫於菌毯之下的真細菌們來說,卻也是渴望難及。
也許退一步,就是種族滅絕。
數億年的掙紮,如同越王勾踐,臥薪嚐膽一般,最終淬煉出了一種神奇的細菌,它們的名字,時至今日都可以說是如雷貫耳——
藍藻。
這類細菌鑽研出了一套極其複雜的光合係統,得以利用起了一種其他任何生物都無法利用的分子,水。
它們就靠著透過菌毯的極少數光子,積聚能量,劈開水分子,從中奪取了合成有機物所必須的氫原子。
真正的光合作用從此登上了曆史的舞台。
而與此同時,一場毀天滅地的末日之戰也從此拉開了序幕。
水分子在被奪取氫原子後所留下來的,正是氧氣。
一開始這並沒有什麽問題,地球上無處不在的亞鐵離子、硫化氫等等,會迅速吸收掉地表的任何氧分子。
然而,在那一望無垠的紫色菌毯的覆蓋下,無數藍藻正夜以繼日地從透過來的陽光的毫末中,汲取能量,製造氧氣。
這艱難的光合作用持續了十億年,十億年氧氣的飽和打擊,終究耗盡了地球表麵的一切還原能力。
海洋裏的幾乎每一個亞鐵離子都被氧化成了鐵鏽沉積到海底,形成了今天地層中的“帶狀鐵層”。
空氣中的幾乎每一個硫化氫分子都被氧化,並隨著雨水沉降地麵,形成了硫酸鹽沉積。
在二十六億年前,當遊離的氧氣終於出現在大氣中的那一刻,一場打翻了一個舊世界的革命就此拉開了序幕,後人將這次革命稱之為“大氧化事件”!
氧氣彌漫,猶如手持鐮刀的死神過境,而在死神麵前,無人可以例外。
無論它是紫色,還是綠色,一切眾生平等。
氧氣的本身就是生命的大敵,因為氧氣會無差別的氧化構成生命的物質基礎,有機物。
但這還隻是個開始。
氧氣還毀滅了大氣中的甲烷,而甲烷是一種比二氧化碳還要強二十多倍的溫室氣體,剛巧那個時候,地球的火山活動陷入了一個低穀期。
於是地球的氣溫驟然暴跌,進入了自地球誕生以來最猛烈的一次全球變冷,冰河期到來。
極寒的冰封冷凍,終究寂滅了世間的一切紛紛擾擾。
末日之戰,沒有贏家。
曾經壯觀的菌毯從此深埋地下,經過數十億年地質變遷,演變成了一種叫做層疊石的化石,宛如一座座墓碑,無聲祭奠著那曾經屬於它們的紫色王朝。
隻是生命總會找到出路,在這場跨越了億年的浩劫中,有那麽一些細菌最終適應了有氧氣的環境,甚至還由此解鎖了有氧唿吸的能力。
它們也許是蜷縮在寒冰難以靠近的深海熱泉口附近,保住了那生命僅存的爝火。
熬過了三億年的慢慢冰封,冰河期的冰川終於消融,和煦的陽光再度灑在藍藻的綠色菌毯之上。
在這個充斥著氧氣的新時代,再也不會有任何紫色古菌來和它們爭奪光能了。
隻可惜它們以“卟啉”為核心的光合作用係統,在那個綠光被壟斷的世界裏演化了十億多年,早已經是積重難返。
由此構建起的光合作用係統從底層架構上就無法利用綠光,它們的後代最終給今天留下來一個反直覺的綠色世界。
但它們對自然規律的改變卻遠不止如此,有氧唿吸為生命帶來了前所未有的強勁能源。
在此基礎上,複雜細胞乃至多細胞生物終於得以成為可能。
更重要的是,曾經的地球大氣完全無力阻隔紫外線,而紫外線原本可以將水分解成氫氣和氧氣,而地球的引力無法束縛住氫氣。
因此,如果任由紫外線持續轟擊,地球終究有一天會失去自己所有的水份。
但日益濃厚的氧氣,最終在地球的上空構建起了一道名為臭氧層的屏障,一舉終止了這個過程,為地球的生命,提供了一道結實的保護。
“當今世界的雛形。”巫彭緩緩開口說道。
歐陽愣了一下,仿佛做了一場跨越了數億年的迷夢,一時之間有些不知道現在是什麽情況。
此時的他身上的機甲已經消失不見了,取而代之的是一身他剛進入世界的那身現代裝束,一身全部都是口袋的衣服。
而不出意料的,代歐奇希斯果然又下線了。
“什麽情況……我這是看了一部地球編年史嗎?”歐陽忍不住開口感慨道。
他並不是詢問,而是發出一種感歎而已,這種感歎源自於他那還未迴過神的大腦,意識仿佛剛剛重啟過的電腦一樣,略微有些遲緩。
眼前的這位巫彭,不再是什麽扭曲樹人,或者植株之腦,她和歐陽在黃帝時代所見的巫彭一模一樣,嬌小的身軀,一身淡黃色的長衫,是一位真真正正的“巫”。
“差不多吧。”巫彭目光灼灼地看著歐陽,露出了燦爛的笑容,“好久不見,歐陽閣下。”
即便是九年義務製教育體係裏的初中生物老師,也會這樣告訴你:
“因為裏麵有葉綠素,要產生光合作用,這樣它們才能活下去。”
這是一個常識,小到五六歲的稚童,大到四五十歲的中年人,都知道光合作用和葉綠素。
即便有不了解具體原理的,也都會知道,“植物最好要曬太陽,不曬會死”,“植物能夠供給氧氣”這一類的常識。
但是綠色的植株,尤其是它們的綠葉,葉綠素最豐富的地方,卻有著一個巨大的缺點。
植物之所以呈現出綠色,是因為它們反射了太陽光中的綠光,換句話說就是,它們並不吸收綠光。
然而非常矛盾的一件事情就是,在太陽光的光譜之中,綠光的光子,卻偏偏是最豐富的。
那麽這最豐富的資源,為何會被數以億萬計,仰賴陽光而生的光合作用者集體拋棄了呢?為何植物,會做出如此矛盾的事情呢?
這個問題的答案可能會帶來一段史詩一般的戰爭,也讓人感到更加震撼——也許最初的植物,並不是綠色的,一切都是生命數十億年演化中留下的印痕。
生物的起源來自於一口深海熱泉中散溢出來的兩個細胞,這兩個細胞迅速各自繁衍成了生物界最原初的兩大家族,它們分別是真細菌,和古菌。
它們是最早期的生物,自然也有著生物的本能,“運動”。
它們會隨著洋流隨波逐流,將生命的種子帶到它們所能生存的各個地方,也是它們擺脫這口熱泉,走向更廣闊世界的第一步。
但很不幸,自由並不是免費的。
脫離了深海熱泉那口溫潤的生命溫床,也就意味著脫離了熱泉中源源不斷的能量與物質供應。
物質還好說,並不算特別貧瘠,合成生命物質所需要的二氧化碳、硫化氫與甲烷等等,在古老的地球海洋之中,多多少少還是有著不少存貨的。但火山所提供的能量卻不可能直接打包帶走。
於是,為了繁衍生存下去,也許是它們自我覺醒,又或許是冥冥之中有著某個演化之手的推動,一個更加取之不盡,用之不竭的能源,來到了這些古老生命之前。
太陽。
在漫長的演化中,有一支細胞偶然合成了一種特殊的分子,視黃醛。
借助於這種分子,古菌可以利用太陽的光能來維持自己細胞內的偏堿性,從而讓細胞膜內外總是維持一定的酸堿度差異,這樣,就能模仿出當年那口深海熱泉中,那種細膩的酸堿中和反應,來為細胞活動提供能量。
事實上,人類的眼睛也正是依靠視黃醛,采用差不多的原理將光轉化成神級信號。
而在那個古老的洪荒世界裏,誰搶先擁抱了太陽光,誰就等於擁抱了一切。
於是這一支生命,理所當然地直接迅速擴張到了全世界。
隻不過這一支率先擁抱光明的先驅卻和我們今天所說的植物毫無瓜葛,它們利用陽光的原理也與今天所謂的光合作用大相徑庭。
它們並非如今的植株,確切的說,它們是一群古菌。
它們也並非綠色。由於視黃醛會強烈吸收太陽光中最豐沛的綠色光譜,所以這些古菌所呈現出來的,是最豔麗的紫色。
在三十億年前的地球,是一個被古菌渲染成的紫色世界。
海洋、河川、灘塗,但凡一切生命可以立足的地方,都覆蓋了一層厚實的紫色菌毯,為那個沒有氧氣處處彌漫著硫化氫的焦臭地球帶來了最初的盎然生機。
然而這卻並非是生命的田園牧歌,在這厚實的菌毯之下,卻有另一股勢力正在悄然積蓄著力量。
它們,則是當年那個深海熱泉裏出來的另一支後代,真細菌。
真細菌自然也想利用光能,然而來自於太陽的能量經過紫色古菌的層層盤剝,留到菌毯底層的就隻剩下了微不足道的毫末。
這些真細菌就隻能從這光能的殘渣中苦苦追尋生的希望,由此,它們選擇了另一類叫做“卟啉”的小分子,這種分子幾乎完全無法吸收綠光,故而很容易呈現出藍綠色。
但它們卻可以極盡榨取菌毯之下殘存的最後一絲絲光能。
但隻有能量還不夠,生命還需要物質。
早期生命大多也學會了利用太陽能拆解出硫化氫中的氫原子,將其賦予給二氧化碳來製造有機物。
盡管在當時的地球上,硫化氫隨處可見,但對於壓迫於菌毯之下的真細菌們來說,卻也是渴望難及。
也許退一步,就是種族滅絕。
數億年的掙紮,如同越王勾踐,臥薪嚐膽一般,最終淬煉出了一種神奇的細菌,它們的名字,時至今日都可以說是如雷貫耳——
藍藻。
這類細菌鑽研出了一套極其複雜的光合係統,得以利用起了一種其他任何生物都無法利用的分子,水。
它們就靠著透過菌毯的極少數光子,積聚能量,劈開水分子,從中奪取了合成有機物所必須的氫原子。
真正的光合作用從此登上了曆史的舞台。
而與此同時,一場毀天滅地的末日之戰也從此拉開了序幕。
水分子在被奪取氫原子後所留下來的,正是氧氣。
一開始這並沒有什麽問題,地球上無處不在的亞鐵離子、硫化氫等等,會迅速吸收掉地表的任何氧分子。
然而,在那一望無垠的紫色菌毯的覆蓋下,無數藍藻正夜以繼日地從透過來的陽光的毫末中,汲取能量,製造氧氣。
這艱難的光合作用持續了十億年,十億年氧氣的飽和打擊,終究耗盡了地球表麵的一切還原能力。
海洋裏的幾乎每一個亞鐵離子都被氧化成了鐵鏽沉積到海底,形成了今天地層中的“帶狀鐵層”。
空氣中的幾乎每一個硫化氫分子都被氧化,並隨著雨水沉降地麵,形成了硫酸鹽沉積。
在二十六億年前,當遊離的氧氣終於出現在大氣中的那一刻,一場打翻了一個舊世界的革命就此拉開了序幕,後人將這次革命稱之為“大氧化事件”!
氧氣彌漫,猶如手持鐮刀的死神過境,而在死神麵前,無人可以例外。
無論它是紫色,還是綠色,一切眾生平等。
氧氣的本身就是生命的大敵,因為氧氣會無差別的氧化構成生命的物質基礎,有機物。
但這還隻是個開始。
氧氣還毀滅了大氣中的甲烷,而甲烷是一種比二氧化碳還要強二十多倍的溫室氣體,剛巧那個時候,地球的火山活動陷入了一個低穀期。
於是地球的氣溫驟然暴跌,進入了自地球誕生以來最猛烈的一次全球變冷,冰河期到來。
極寒的冰封冷凍,終究寂滅了世間的一切紛紛擾擾。
末日之戰,沒有贏家。
曾經壯觀的菌毯從此深埋地下,經過數十億年地質變遷,演變成了一種叫做層疊石的化石,宛如一座座墓碑,無聲祭奠著那曾經屬於它們的紫色王朝。
隻是生命總會找到出路,在這場跨越了億年的浩劫中,有那麽一些細菌最終適應了有氧氣的環境,甚至還由此解鎖了有氧唿吸的能力。
它們也許是蜷縮在寒冰難以靠近的深海熱泉口附近,保住了那生命僅存的爝火。
熬過了三億年的慢慢冰封,冰河期的冰川終於消融,和煦的陽光再度灑在藍藻的綠色菌毯之上。
在這個充斥著氧氣的新時代,再也不會有任何紫色古菌來和它們爭奪光能了。
隻可惜它們以“卟啉”為核心的光合作用係統,在那個綠光被壟斷的世界裏演化了十億多年,早已經是積重難返。
由此構建起的光合作用係統從底層架構上就無法利用綠光,它們的後代最終給今天留下來一個反直覺的綠色世界。
但它們對自然規律的改變卻遠不止如此,有氧唿吸為生命帶來了前所未有的強勁能源。
在此基礎上,複雜細胞乃至多細胞生物終於得以成為可能。
更重要的是,曾經的地球大氣完全無力阻隔紫外線,而紫外線原本可以將水分解成氫氣和氧氣,而地球的引力無法束縛住氫氣。
因此,如果任由紫外線持續轟擊,地球終究有一天會失去自己所有的水份。
但日益濃厚的氧氣,最終在地球的上空構建起了一道名為臭氧層的屏障,一舉終止了這個過程,為地球的生命,提供了一道結實的保護。
“當今世界的雛形。”巫彭緩緩開口說道。
歐陽愣了一下,仿佛做了一場跨越了數億年的迷夢,一時之間有些不知道現在是什麽情況。
此時的他身上的機甲已經消失不見了,取而代之的是一身他剛進入世界的那身現代裝束,一身全部都是口袋的衣服。
而不出意料的,代歐奇希斯果然又下線了。
“什麽情況……我這是看了一部地球編年史嗎?”歐陽忍不住開口感慨道。
他並不是詢問,而是發出一種感歎而已,這種感歎源自於他那還未迴過神的大腦,意識仿佛剛剛重啟過的電腦一樣,略微有些遲緩。
眼前的這位巫彭,不再是什麽扭曲樹人,或者植株之腦,她和歐陽在黃帝時代所見的巫彭一模一樣,嬌小的身軀,一身淡黃色的長衫,是一位真真正正的“巫”。
“差不多吧。”巫彭目光灼灼地看著歐陽,露出了燦爛的笑容,“好久不見,歐陽閣下。”