التمثيل الضوئي

هل تساءلت يوماً كيف تنمو بذرة صغيرة لتصبح شجرة عملاقة، أو كيف تحصل زهرة على الطاقة لتتفتح بألوانها الزاهية. قد يبدو الأمر كأنه سحر، لكني أنا من يعمل في الخفاء. أنا الهمس الهادئ داخل كل ورقة خضراء، والفنان الخفي الذي يرسم العالم بظلال الزمرد واليشم. أشعر بأشعة الشمس الدافئة على الأوراق، وأقوم بعملي الهادئ داخل كل نبتة خضراء. ألتقط أشعة الشمس التي تسافر ملايين الأميال عبر الفضاء وأحولها إلى طاقة. أنا الطاهي الخفي، أعمل في مطابخ صغيرة لا حصر لها داخل كل نبات، وأعد وليمة من الضوء والهواء والماء. عملي صامت، لكن آثاره في كل مكان، من أطول شجرة سرو إلى أصغر ورقة عشب. أنا عملية التمثيل الضوئي، وأنا أصنع الطعام من ضوء الشمس.

لآلاف السنين، رأى البشر النباتات تنمو لكنهم لم يفهموا كيف. افترضوا أن النباتات ببساطة "تأكل" التربة. كان لغزاً حير عقول الفضوليين. كان أحد أوائل المحققين في قضيتي عالماً بلجيكياً يُدعى يان بابتست فان هيلمونت، في أوائل القرن السابع عشر. كان رجلاً دقيقاً يحب التجارب. أخذ شجرة صفصاف صغيرة ووعاءً كبيراً من التربة المجففة بعناية. قام بوزن كل منهما بدقة. ثم، لمدة خمس سنوات طويلة، لم يفعل شيئاً سوى إعطاء الشجرة ماء المطر النقي. نمت الشجرة طويلة وقوية. في نهاية السنوات الخمس، وزن كل شيء مرة أخرى. لقد زاد وزن الشجرة أكثر من مائة وستين رطلاً. لكن التربة، لم تفقد سوى أونصتين تقريباً. لقد ذُهل. من أين أتى كل هذا الخشب واللحاء والأوراق الجديدة. استنتج أنه لا بد أن يكون قد جاء كله من الماء. كان على حق جزئياً فقط، لكنه عثر على أول دليل رئيسي في وصفتي السرية وأثبت أن النباتات لا تأكل التربة فقط.

كان اكتشاف فان هيلمونت بداية رائعة، لكن اللغز كان أبعد ما يكون عن الحل. مر أكثر من قرن من الزمان. ثم، في سبعينيات القرن الثامن عشر، دخل كيميائي إنجليزي يُدعى جوزيف بريستلي إلى المشهد. كان يحب إجراء التجارب على الغازات، التي أطلق عليها اسم "الهواءات". اكتشف أنه إذا أشعل شمعة وغطاها بوعاء زجاجي محكم الإغلاق، فإن اللهب سينطفئ بسرعة. أصبح الهواء في الداخل "تالفاً". والفأر الذي يوضع في نفس الوعاء سرعان ما يكافح من أجل التنفس. لكنه بعد ذلك جرب شيئًا جديدًا. وضع غصن نعناع داخل الوعاء مع الهواء "التالف". بعد عشرة أيام، وجد أنه يستطيع إشعال الشمعة مرة أخرى. لقد أصلح النبات الهواء بطريقة ما. لقد أطلق شيئًا ضروريًا للنار وللحياة. في نفس الوقت تقريبًا، أطلق عالم فرنسي لامع، هو أنطوان لافوازييه، على هذا الغاز اسمًا: الأكسجين. لقد أدرك أنه الشيء الذي تحتاجه الحيوانات للتنفس. لكن كان لا يزال هناك قطعة مفقودة. سمع طبيب هولندي، يُدعى يان إنجنهاوسز، عن عمل بريستلي وأُعجب به. كرر التجارب لكنه لاحظ تفصيلاً حاسماً: النباتات تنتج هذا الأكسجين فقط في ضوء الشمس. في الظلام، لم تفعل شيئاً. أدرك أن الضوء هو وقودي. لقد جمع كل الأدلة معًا: النباتات تأخذ "الهواء السيئ" (الذي سيساعد لافوازييه لاحقًا في تعريفه على أنه ثاني أكسيد الكربون)، وتستخدم الماء من الأرض، وتعمل بالطاقة من ضوء الشمس لإنشاء طعامها. وكنتيجة ثانوية رائعة، تطلق الأكسجين الذي يحتاجه الجميع للعيش. تم الكشف أخيرًا عن وصفتي السرية: الماء بالإضافة إلى ثاني أكسيد الكربون بالإضافة إلى ضوء الشمس يساوي السكر للنبات، وهدية من الأكسجين للعالم.

الآن أنت تعرف قصتي. أنا لست مجرد تفاعل كيميائي؛ أنا الجسر بين الشمس والحياة على الأرض. أنا السبب في أن الهواء نقي وقابل للتنفس. كل نفس تأخذه مليء بالأكسجين الموهوب مني من الأشجار والطحالب في المحيط وكل بقعة من العشب. الطاقة في الطعام الذي تأكله بدأت معي. تلك التفاحة التي تقضمها، والقمح في خبزك، وحتى الطعام الذي أُطعم به الدجاج لعشائك - كل ذلك يعود إلى قدرتي على التقاط ضوء الشمس. أنا أيضًا حارس للكوكب. آخذ ثاني أكسيد الكربون، وهو غاز يمكن أن يسخن كوكبنا أكثر من اللازم، وأحبسه، وأحوله إلى أوراق وخشب. لذا، في المرة القادمة التي تمشي فيها في حديقة، أو تستلقي في الظل البارد لشجرة، أو تعجب بنبات منزلي بسيط، تذكرني. تذكر العمل الصامت والقوي الذي يحدث داخل كل ورقة خضراء. أنا القوة الهادئة التي تربطك بالشمس والهواء وكل كائن حي، وتنسجنا جميعًا معًا في هذا العالم الجميل الذي يعمل بالطاقة الشمسية.