Quang hợp

Bạn đã bao giờ đứng dưới tán lá rộng lớn của một khu rừng và tự hỏi làm thế nào mọi thứ lại hình thành chưa. Làm thế nào một hạt mầm nhỏ bé, im lìm bị chôn vùi trong lòng đất tối tăm lại có thể thức giấc và vươn mình lên bầu trời, trở thành một cây đại thụ với hàng ngàn chiếc lá xào xạc. Hay bạn đã bao giờ cắn một miếng táo giòn, ngọt và thưởng thức vị nước ngon lành của nó, tự hỏi nguồn năng lượng thú vị đó đến từ đâu. Câu trả lời là một phép màu thầm lặng, vô hình xảy ra xung quanh bạn mỗi ngày. Ta là kiến trúc sư thầm lặng của thế giới xanh. Ta lấy ánh sáng từ một ngôi sao cách xa chín mươi ba triệu dặm và dệt nó thành sự sống. Ta tô điểm cho thế giới bằng những sắc thái của ngọc lục bảo, ngọc bích và màu chanh, và ta tạo ra chính không khí mà bạn hít thở. Ta là đầu bếp vĩ đại nhất hành tinh, biến những nguyên liệu đơn giản—ánh nắng, nước và không khí—thành bữa tiệc duy trì sự sống cho hầu hết mọi sinh vật. Nhà bếp của ta là mỗi chiếc lá xanh, mỗi ngọn cỏ, mỗi mẩu tảo nhỏ bé trôi nổi trên biển. Ta là Quang hợp, và đây là câu chuyện về cách công thức bí mật của ta cuối cùng đã được khám phá.

Trong hàng ngàn năm, con người đã thấy công việc của ta nhưng không hiểu nó. Họ nghĩ rằng cây cối chỉ đơn giản là "ăn" đất, lớn lên bằng cách hấp thụ đất xung quanh rễ của chúng. Đó là một ý tưởng đơn giản, nhưng nó đã sai. Bí ẩn về sự tồn tại của ta bắt đầu được làm sáng tỏ vào những năm 1700, nhờ vào những bộ óc tò mò không hài lòng với những câu trả lời đơn giản. Một trong những bộ óc này thuộc về một người đàn ông tên là Joseph Priestley. Vào ngày 17 tháng Tám năm 1771, ông đã thực hiện một thí nghiệm thông minh. Ông đốt một cây nến và úp một cái lọ thủy tinh lên trên, và chẳng mấy chốc ngọn lửa tắt ngấm, vì đã dùng hết không khí tốt. Sau đó, ông đặt một con chuột dưới cái lọ, và nó cũng nhanh chóng khó thở. Ông đã tạo ra "không khí bị tổn thương". Nhưng rồi, ông đã thử một điều đáng chú ý. Ông đặt một nhánh bạc hà tươi vào trong lọ cùng với cây nến và để nó trong vài ngày. Khi quay lại, ông thấy mình có thể đốt lại cây nến. Cái cây bằng cách nào đó đã phục hồi không khí. Nó đã thực hiện phép màu của ta, hấp thụ khí carbon dioxide và giải phóng khí oxy trong lành. Nhưng một mảnh ghép quan trọng của câu đố vẫn còn thiếu. Vài năm sau, vào năm 1779, một bác sĩ người Hà Lan tên là Jan Ingenhousz đã đưa cuộc điều tra đi một bước xa hơn. Ông nhận thấy rằng cây cối chỉ thực hiện mẹo phục hồi không khí này vào ban ngày. Ông quan sát các loài thực vật thủy sinh và thấy những bong bóng nhỏ li ti thoát ra từ lá của chúng, nhưng chỉ khi có ánh nắng mặt trời chiếu vào. Ông đã khám phá ra nguyên liệu bí mật, quan trọng nhất của ta: ánh sáng mặt trời. Chính năng lượng từ mặt trời đã cung cấp sức mạnh cho toàn bộ công thức của ta.

Khám phá ra ta không chỉ là một sự tò mò khoa học; đó là chìa khóa để hiểu chính sự sống trên Trái Đất. Ta là nền tảng mà trên đó hầu hết mọi hệ sinh thái được xây dựng. Hãy nghĩ về những đồng cỏ rộng lớn của thảo nguyên. Ta là cỏ nuôi sống những con ngựa vằn, và ngựa vằn lại là thức ăn cho sư tử. Hãy nghĩ về đại dương bao la. Ta là những loài tảo cực nhỏ, những thực vật phù du, nuôi sống những con moi nhỏ bé, sau đó lại bị những con cá voi khổng lồ ăn thịt. Từ côn trùng nhỏ nhất gặm một chiếc lá cho đến loài săn mồi lớn nhất, năng lượng mà chúng sử dụng để sống, di chuyển và phát triển cuối cùng đều bắt đầu hành trình của nó như một tia nắng mà ta đã thu giữ. Nhưng món quà lớn nhất của ta cho thế giới đã mất hàng tỷ năm để tạo ra. Khi sự sống mới bắt đầu, bầu khí quyển của Trái Đất không giống như bạn biết bây giờ. Đó không phải là nơi động vật có thể thở. Chậm rãi, kiên nhẫn, qua hàng thiên niên kỷ, ta đã làm việc bên trong các vi khuẩn cổ đại và thực vật sơ khai, giải phóng từng chút một khí oxy. Qua hàng tỷ năm, những luồng khí này tích tụ lại, biến đổi toàn bộ hành tinh và tạo ra bầu khí quyển giàu oxy cho phép sự sống phức tạp, bao gồm cả con người, tiến hóa. Ngay cả năng lượng cung cấp cho thế giới của bạn ngày nay cũng thường đến từ ta. Than đá, dầu mỏ và khí đốt tự nhiên mà bạn gọi là nhiên liệu hóa thạch thực chất chỉ là công việc cổ xưa của ta, là ánh sáng mặt trời ta đã thu giữ trong những khu rừng khổng lồ hàng triệu năm trước, được nén lại và lưu trữ sâu trong lòng Trái Đất.

Ngày nay, việc hiểu quá trình của ta quan trọng hơn bao giờ hết. Bằng cách tìm hiểu những bí mật của ta, con người có thể trồng nhiều lương thực hơn để nuôi sống dân số ngày càng tăng, nghĩ ra những cách giúp cây trồng thu giữ ánh sáng mặt trời hiệu quả hơn. Họ học cách bảo vệ những khu rừng vĩ đại trên thế giới, những nhà bếp lớn nhất và đẹp nhất của ta, vốn rất quan trọng cho một hành tinh khỏe mạnh. Quá trình đơn giản, thanh lịch của ta trong việc biến ánh sáng mặt trời thành năng lượng thậm chí đã truyền cảm hứng cho các nhà khoa học tạo ra các công nghệ mới. Họ đang nghiên cứu "những chiếc lá nhân tạo" bắt chước công việc của ta, hy vọng tạo ra nhiên liệu sạch, tái tạo chỉ từ ánh sáng mặt trời, nước và không khí. Vì vậy, lần tới khi bạn đi dạo trong công viên, nằm trên bãi cỏ mát rượi, hoặc thưởng thức một miếng trái cây, hãy dành một chút thời gian. Hãy nhớ đến ta. Ta là Quang hợp, người bạn đồng hành thầm lặng và ngập nắng của bạn. Ta luôn làm việc, trong mọi vật màu xanh bạn thấy, lặng lẽ biến ánh sáng thành sự sống, kết nối bạn với mặt trời, không khí và toàn bộ mạng lưới sự sống kỳ diệu trên hành tinh của chúng ta. Công việc của ta là một lời nhắc nhở thường trực rằng ngay cả những biến đổi vĩ đại nhất cũng có thể bắt đầu từ một tia sáng duy nhất.