如果人类进化出了光合作用的能力,是否不用进

时间:2020-11-09

引言:我们通常会羡慕植物,能够通过光合作用实现能量的自给自足。而人类作为食物链的消费者,我们只能不断地向其他消费者和生产者获取能量。如果人类进化了光合作用的能力,我们是否也能像植物那样实现自给自足呢?

我们在思考地球生物的时候往往会觉得大自然真是鬼斧神工,不仅建造出了地球这个大的生物圈,而且在生物圈中还将生物的身份职责分得清清楚楚。生物圈主要由三大环节组成:生产者、消费者和分解者。这三个环节是生物圈最核心的组成,生产者通过光合作用等化合反应为消费者提供能量,而消费者的尸体和排泄物又为分解者提供能量,分解者通过分解作用将能量再次传递给生产者。在这个循环中,生产者扮演着不可或缺的作用,因为它们是能量和氧气的来源,其中最具有代表性的就是绿色植物。

地球上之所以会有充足的氧气提供给所有需要氧气的生物,是因为绿色植物每天都在进行着光合作用。而人类作为所有动物中最早脱离自然界形成文明的物种,在很早之前就明白了植物的这一机理。然而人类并没有意识到绿色植物的作用,尤其是原始森林。为了经济利益而滥砍滥伐,导致地球上的森林面积日益减少,间接导致大气层中的二氧化碳的增多和氧气的减少。如果地球上的绿色植物继续减少下去的话,人类会为了适应环境而向光合作用的方向进化吗?

现在让我们假设人类具备任何进行光合作用的条件,那么正常人能够仅通过光合作用就获得一天活动的能量吗?对于这个问题,我们需要进行一番计算。一个成年人的皮肤总面积大概是1.9㎡,但并非所有的皮肤都能够暴露在太阳底下。我们假设人体有一半的皮肤能够暴露在太阳底下,大约是1㎡,然后以这个面积进行推算。那么一个人一小时通过光合作用所能产生的能量就等于1平方米乘以光合作用的效率,大约在342瓦左右。

通常人在太阳底下晒的时间不长,不但人会受不了,晒久也会得皮肤病。如果按一个人一天晒12个小时来计算的话,那么他能够通过光合作用产生212千卡的能量。当然这是最理想的理论值了,完全忽略了太阳光的照射角度、人体面积的误差等因素。而一个正常人一天所需要的能量大约在1500千卡到2300千卡,因此就算一天晒满12个小时的太阳,充其量也只能补充人体所需能量的十分之一,由此可见单靠光合作用也是满足不了人体能量需求的。

当然以上的讨论都基于人类具备一切的光合作用条件,例如细胞中拥有叶绿体。但人类作为消费者是不可能拥有叶绿体的,也无法向生产者进化。这就像一个游戏设定,人类在这个游戏中就是消费者,这个角色是无法改变的。而植物作为生产者,它们有能够提供光合作用的叶绿体,同时也拥有参与光合作用的色素。而我们在漫威电影《绿巨人》中看到的全身变绿的巨人,他并不能进行光合作用。


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