光合作用发现于多少年 尤里卡！光合作用的发现

尤里卡！光合作用的发现  

的一篇文章，想象你生活在远古时代，想回答生活中的一些大问题：我们是如何来到这里的？晚上天空中的那些灯是什么？我为什么要拉屎？为了我们的目的：植物是怎么从地里长出来的！？好吧，这种浮夸的思考最终产生了一些答案。今天，我们大多数人至少对光合作用有些熟悉，光合作用是植物利用太阳的能量生存和生长的过程。但是我们花了很长时间才到达这里。

第一个流行的植物生命理论来自历史上最重要的学者之一，古希腊哲学家亚里士多德。他在公元前4世纪写道，植物通过根部吸收营养土壤获得营养。他的著作对西方思想影响深远，这是2000年来盛行的植物生长理论。直到15世纪欧洲开始了科学革命，人们才开始尝试，至少，将理性思维应用到当今的重大问题上。植物的生命终于得到了更近一步的观察。

在16世纪初播种

，佛兰芒化学家简·巴普蒂斯塔·范·赫尔蒙特做了一个实验，他相信这将证明亚里士多德的理论是错误的——这在当时几乎是一件亵渎神明的事情。范·赫尔蒙特在烤箱里烘干了大量的土壤（为了把所有的水都弄出来，这样他就可以称出土壤本身的重量），然后把200磅的土壤（确切地说）放进一个大锅里。然后，他把一棵他也仔细称重过的小柳树栽进花盆里。

他把树放在一个受控的环境中，以确保它没有任何外部来源的营养。他用蒸馏过的纯雨水浇灌，并把土壤覆盖起来，这样就不会有异物落入土壤中。过了五年，他把树从盆里拿出来，把土重新晒干，又称了一下土和树的重量。结果：这棵树长了164磅，土壤的重量几乎和五年前一样。如果亚里士多德的理论是正确的，那么土壤应该是非常贫瘠的。

Van Helmont不仅证明了亚里士多德的理论是错误的，他还证明了自己的理论：植物通过吸收根部的水分并将水分转化为植物组织来生长。只是范海蒙特的理论也错了。但不要紧：有人把伟大的亚里士多德踢到了路边，并由此开创了一个全新的植物学时代。

的好处是：1630年，在另一个实验中，范·赫尔蒙特在一个封闭的容器里燃烧了62磅由木头制成的木炭。后来，他称了一下灰烬的重量：它只有一磅重。其他61磅都去哪儿了？范赫尔蒙特总结说，一些木炭已经变成了一种“野性精神”，或者说“气体”，这个词是他从希腊语中创造出来的“混沌”一词，尽管他称之为“木材气体”，但范赫尔蒙特事实上已经发现了二氧化碳。这一发现将被证明对未来的科学家特别有价值。

的空中时间

的新闻在那些日子里传播得比以前慢得多；范·赫尔蒙特的“水进入植物”理论被误导了50年，此后又过了50年，植物科学才发生了下一次飞跃。

在17世纪20年代，英国生理学家斯蒂芬·黑尔斯（Stephen Hales）已经在动物研究领域声名鹊起，他开始用植物进行实验。其中一个实验中，黑尔斯将长玻璃管（直径1/4英寸）固定在植物被切断的枝条末端，并测量树液能被推到管上的距离（例如，有人发现，葡萄藤能将树液推到近25英尺的高度）。但是黑尔斯在他的实验中注意到了另外一件事：树液中经常出现气泡——也就是说，被切断的树枝散发的空气和树液一样多。这一点，再加上他在多年实验中积累的其他证据，让黑尔斯相信植物吸收和排出了空气——事实上，它们确实如此。”n、 将二氧化碳中的碳转化为植物组织，并释放出氧气。

Eureka由瑞士化学家尼古拉斯·德索绪尔（Nicolas de sausure）提供的最后一块真正意义上的光合作用拼图终于在1804年出现，他证明了植物从吸收的二氧化碳中获得的碳不可能足以解释植物纤维的生长。必须有其他的东西参与其中，他提出这是水（植物学家已经知道水是通过植物的根吸收的）。他还证明了植物依赖于从土壤中吸收氮。在这两方面他都是对的。

几个世纪以来的问题、实验、失败和成功终于有了回报，植物获得营养和生长的基本过程也终于被理解了。在接下来的几年里，有很多细节需要充实（尤其是叶绿素的发现——植物细胞内的物质，能将太阳光转化为能量，并使植物变绿），但基本过程终于被发现了。

这篇文章是在约翰叔叔的浴室读者Nature Calls的许可下转载的。从hornywinks到Dracula兰花，从冲积层到发酵剂，约翰叔叔正在进行一次野外旅行，寻找关于自然世界最古怪、最怪异、最愚蠢、最令人惊奇的故事。

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