Глава 2. Растения пытаются вас убить
Эта глава об углекислом газе, дефекации, водопроводе, зайце Энерджайзере, презервативах, ядовитом картофеле и мороженом НАСА.
Задолго до того, как люди стали играть по-крупному и готовить мясо убитых животных на огне, они питались в основном растениями. И мы были такие не одни: каждое животное на планете ело либо растения, либо животных, которые ели растения, либо животных, которые ели животных, которые ели растения…
Думаю, вы понимаете, о чем я.
Растения удивительны. Они строят сами себя из воздуха и почвы и берут энергию от солнца. Они питают всю планету как напрямую, так и косвенно. В чем их секрет?
Вы уже слышали ответ на этот вопрос, ведь в старших классах наверняка изучали фотосинтез. Возможно, вы видели эту химическую реакцию:
Если вам больше нравятся схемы, то:
(Кстати, если вы когда-либо гуглили какое-то химическое вещество, то вы, возможно, видели подобные структуры. Это химическая стенография. Каждая буква соответствует атому. С = углерод, Н = водород. Линии отражают химические связи: в данном случае электроны, распределенные между атомами. Везде, где пересекаются две или более линии, присутствует атом углерода. Он не нарисован, но он там есть. Почему химики не изображают каждый подобный атом? В случае больших молекул это заняло бы целую вечность.)
Вот объяснение, которое вы слышали в школе:
Растения используют солнечную энергию, чтобы преобразовать шесть молекул углекислого газа и шесть молекул воды в молекулу глюкозы и шесть молекул кислорода.
Я заснул так быстро, что ударился лбом о стол и снова проснулся. Но мы все же попробуем разобраться.
Растения используют солнечную энергию…
Люди изобрели солнечные батареи только в 1950-х годах, а растения сделали это 500 миллионов лет назад. Дело в том, что листья[24] работают как маленькие солнечные батареи. Растения нашли способ конструировать крошечные молекулярные аппараты, которые меняют их форму и поведение в ответ на всего один протон света, а также направляют энергию на производство глюкозы.
Итак, далее: …преобразовать шесть молекул углекислого газа…
С нашей точки зрения, в атмосфере слишком много углекислого газа (привет, климатические изменения!), но растениям кажется, что его слишком мало. На уровне моря воздух состоит из углекислого газа примерно на 0,04 %. Это значит, что если бы вы случайным образом взяли десять тысяч молекул воздуха, то всего четыре из них оказались бы молекулами углекислого газа, а 9,996 не были бы… им и не представляли бы никакой ценности для фотосинтеза. Получается, растения каким-то образом научились выискивать всего четыре необходимые молекулы из десяти тысяч.
Мы продолжаем: …и шесть молекул воды…
Нам нужна лишь сладкая-пресладкая вода.
Двигаемся дальше: …в молекулу глюкозы…
Глюкоза, которую производят растения, используется ими разными способами: она сжигается ради получения энергии точно так же, как это происходит у людей; превращается в сахарозу (это то же самое, что сахар в вашем кухонном шкафчике); трансформируется в крахмал и запасается на зиму[25]; превращается в целлюлозу и используется для построения растения… Этот список можно продолжать. В некотором смысле глюкоза – это многофункциональный швейцарский нож в растительном мире.
Последнее, но не менее важное: …и шесть молекул кислорода.
На каждую молекулу глюкозы, произведенную растением, формируется шесть молекул кислорода. Затем растение выбрасывает их в атмосферу, где на каждые 10 тысяч молекул и так приходится 2096 молекул кислорода. Немного уходит на то, чтобы получить энергию из глюкозы, но основная часть оказывается в атмосфере. Кислород в буквальном смысле является выхлопным газом фотосинтеза.
Люди изобрели солнечные батареи только в 1950-х годах, а растения сделали это 500 миллионов лет назад.
Растения используют солнечную энергию и воду, чтобы разбивать молекулы диоксида углерода и связывать атомы углерода вместе, благодаря чему образуются химически стабильные водорастворимые кольцеобразные молекулы хранения энергии. Вы знаете их как глюкозу. Она может сгорать ради получения энергии сразу же, применяясь в качестве строительного материала, или связываться в цепи из тысяч элементов, чтобы использоваться позднее.
