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如果人類進化出了光合作用的能力,是否不用進食便能自給自足?

引言:我們通常會羨慕植物,能夠通過光合作用實現能量的自給自足。而人類作為食物鏈的消費者,我們只能不斷地向其他消費者和生產者獲取能量。如果人類進化了光合作用的能力,我們是否也能像植物那樣實現自給自足呢?

我們在思考地球生物的時候往往會覺得大自然真是鬼斧神工,不僅建造出了地球這個大的生物圈,而且在生物圈中還將生物的身份職責分得清清楚楚。生物圈主要由三大環節組成:生產者、消費者和分解者。這三個環節是生物圈最核心的組成,生產者通過光合作用等化合反應為消費者提供能量,而消費者的屍體和排泄物又為分解者提供能量,分解者通過分解作用將能量再次傳遞給生產者。在這個循環中,生產者扮演著不可或缺的作用,因為它們是能量和氧氣的來源,其中最具有代表性的就是綠色植物。

地球上之所以會有充足的氧氣提供給所有需要氧氣的生物,是因為綠色植物每天都在進行著光合作用。而人類作為所有動物中最早脫離自然界形成文明的物種,在很早之前就明白了植物的這一機理。然而人類並沒有意識到綠色植物的作用,尤其是原始森林。為了經濟利益而濫砍濫伐,導致地球上的森林面積日益減少,間接導致大氣層中的二氧化碳的增多和氧氣的減少。如果地球上的綠色植物繼續減少下去的話,人類會為了適應環境而向光合作用的方向進化嗎?

現在讓我們假設人類具備任何進行光合作用的條件,那麼正常人能夠僅通過光合作用就獲得一天活動的能量嗎?對於這個問題,我們需要進行一番計算。一個成年人的皮膚總面積大概是1.9㎡,但並非所有的皮膚都能夠暴露在太陽底下。我們假設人體有一半的皮膚能夠暴露在太陽底下,大約是1㎡,然後以這個面積進行推算。那麼一個人一小時通過光合作用所能產生的能量就等於1平方米乘以光合作用的效率,大約在342瓦左右。

通常人在太陽底下曬的時間不長,不但人會受不了,曬久也會得皮膚病。如果按一個人一天曬12個小時來計算的話,那麼他能夠通過光合作用產生212千卡的能量。當然這是最理想的理論值了,完全忽略了太陽光的照射角度、人體面積的誤差等因素。而一個正常人一天所需要的能量大約在1500千卡到2300千卡,因此就算一天曬滿12個小時的太陽,充其量也只能補充人體所需能量的十分之一,由此可見單靠光合作用也是滿足不了人體能量需求的。

當然以上的討論都基於人類具備一切的光合作用條件,例如細胞中擁有葉綠體。但人類作為消費者是不可能擁有葉綠體的,也無法向生產者進化。這就像一個遊戲設定,人類在這個遊戲中就是消費者,這個角色是無法改變的。而植物作為生產者,它們有能夠提供光合作用的葉綠體,同時也擁有參與光合作用的色素。而我們在漫威電影《綠巨人》中看到的全身變綠的巨人,他並不能進行光合作用。

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