上学的时候老师都讲过,地球上所有生物的能量源头都指向太阳。植物靠光合作用攒能量,食草动物吃植物攒能量,食肉动物再吃吃草的,到人类这儿,不管吃米面还是吃肉,刨根问底都得算到太阳头上。
这么说好像没毛病,毕竟天天晒太阳也能感受到太阳的能量,万物生长靠太阳这句话,从小听到大。可偏偏有人较真,就想问一句,人类从食物里拿的能量,就真没一个能跳出太阳的圈子吗?
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我们日常吃的谷物蔬菜水果,全靠植物光合作用固定太阳能,这个没跑。吃的猪牛羊鸡鸭鱼,不管是养殖的还是野生的,要么吃植物长出来,要么吃别的吃植物的动物长出来,能量拐个弯还是太阳给的。
就连我们吃的海带紫菜这些海货,也是海洋里的藻类光合作用攒出来的,根儿还是太阳。那这么看,好像所有能量都是太阳的,哪来的不靠太阳的?
别急,地球上还真有这么一群特殊的生态系统,从诞生开始就没靠过太阳半点能量,人类还真从这儿拿到过能吃的能量。
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最典型的就是深海热泉生态系统。上个世纪七十年代,科学家在太平洋加拉帕戈斯裂谷发现了这些热泉,深度两千多米,太阳的光根本照不到这儿,连一丝亮都没有。
按以前的想法,这种地方应该啥活物都没有,结果去了一看,热泉喷口附近生机勃勃,虾啊管蠕虫啊贝类啊挤得满满当当,热闹得不行。
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这些生物不靠光合作用,靠的是什么?靠化能合成作用。热泉会从地底喷出来大量硫化氢甲烷还有各种硫化物,这些东西里面带着化学能,有一类化能自养细菌就靠着氧化这些无机物攒能量,把二氧化碳变成有机物,整个生态系统就靠着这些细菌撑起来。
这些细菌就相当于地面上的植物,只不过人家不晒太阳,靠地球肚子里冒出来的化学能过日子。
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那这些东西和人类吃的食物有啥关系?还真有关系,人类吃过这里面出来的能量吗?咱们常吃的某些深海贝类,还有一些靠化能细菌养活的虾类,早已经进入了人类的餐桌。
这还不是最主要的,更普遍的来源其实在陆地上,藏在我们天天接触的东西里面。地下有些地方会溢出天然气,还有一些硫矿床,这些地方也有化能自养细菌生存,它们合成出来的有机物,也会进入食物链。
除了热泉,还有冷泉生态系统,就是海底天然气水合物渗出来的地方,那里也是靠化能合成撑起来,同样有不少生物资源被人类捕捞食用。
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说到这儿,还有一个更大的来源,很多人都想不到,我们每天吃的食盐,还有一些矿物质,里面其实也带着能量?不对,能量是要被人体利用的,矿物质本身不提供能量,那还有啥?还有核能开发出来的农产品?不对,那是辐照保鲜,不是能量来源。
要说不来源于太阳的能量,其实还有一种,就是地热直接培育的作物?地热只是用来加热,作物还是要光合作用。真正从根源就不来自太阳的,就是化能合成生物直接或者间接给人类提供的食物能量。
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那还有没有别的?比如我们现在吃的人工合成的一些营养物质,比如工业合成的蛋白质,这些蛋白质合成的时候用的能量来自哪里?如果工厂用电是核电站发的,那能量就是核能,核能也不来自太阳。
核能的来源是地球形成的时候就存在的放射性元素,这些元素的能量根源其实是宇宙恒星爆炸,和咱们太阳系的太阳没关系。那这些工业合成的营养物质进入人体,算不算人类获取了不来源于太阳的能量?当然算。
比如现在已经有工业化生产的单细胞蛋白,就是用细菌或者酵母菌发酵生产出来的,发酵过程中用的能量如果来自核电,那这些能量本身就不来源于太阳,最终变成蛋白质被人类吃进去,自然也就不算太阳的能量。
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有人说地球所有能量不都来自太阳吗?其实这句话本身就不对,地球上的能量来源本来就有三个,除了太阳辐射能,还有地球本身的内能,就是地热核能这些,还有月球和太阳引起的潮汐能。
潮汐能虽然有太阳的引力作用,但本质是天体引力能,也不全算太阳的。那地球内能产生的能量,能顺着食物链走到人类的餐桌吗?
刚才说的化能合成就是最直接的路径,这些化能细菌固定的能量,就是来自地球内部的化学能,根本没太阳啥事儿。
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根据中国科学院海洋研究所公开的研究资料,全球已发现的深海热泉生态系统超过五百处,这些生态系统每年固定的有机碳总量大概在1×1012克到3×1012克之间,这个量虽然和全球陆地光合作用固定的碳比起来不算大,但确实是实打实不靠太阳生产出来的有机物。
这些有机物一部分成为热泉生态系统生物的身体,一部分随着洋流扩散到其他地方,其中一部分就进入了人类的捕捞范围。
除了深海,在陆地上的地下深部,还有很多化能微生物生存,这些微生物也在不断合成有机物,有些会进入地下水,还有一些会被地表的动物取食,最终也会进入人类的食物链。
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人类从食物中获取的能量,有没有不来源于太阳的?答案肯定是有。而且不是只有极端个例,实际上从上个世纪深海渔业发展起来之后,人类就已经开始食用这类能量来源的食物了。
随着工业化生物技术的发展,越来越多工业合成的食物营养进入市场,这些食物用到的工业能源,如果来自核电地热,那最终进入人体的能量也不来源于太阳。
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很多人一直觉得万物生长靠太阳是绝对真理,其实这句话只是针对大部分地表生态系统来说的,地球本身就藏着很多不靠太阳的生命世界,这些世界早就和人类的生活产生了交集。
我们吃进去的每一口食物,未必都要追溯到太阳的光合作用,地球内部喷出来的能量,照样能养活生命,也照样能给人类提供能量。
这件事儿说穿了也不是什么惊世骇俗的发现,只是我们以前习惯了太阳是唯一的源头,忽略了地球本身本来就是一个大能量库,也在默默给我们提供吃的。
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