Câu chuyện của Quang hợp

Chào các bạn. Có thể các bạn không biết tôi, nhưng tôi biết rất rõ về các bạn. Tôi là một vị bếp trưởng bí mật, làm việc không mệt mỏi trên khắp hành tinh. Nhà bếp của tôi không ở trong một tòa nhà nào cả, mà nó ở trong từng chiếc lá xanh mướt mà bạn thấy, từ ngọn cỏ non mềm mại cho đến những tán lá khổng lồ của cây cổ thụ. Ngọn lửa tôi dùng để nấu ăn không phải là que diêm hay bếp ga, mà là năng lượng rực rỡ từ mặt trời, cách xa chúng ta hàng triệu dặm. Tôi lấy những tia nắng vàng óng đó và biến chúng thành sức mạnh để tạo ra phép màu.

Nguyên liệu của tôi thì vô cùng đơn giản. Tôi dùng nước mà rễ cây hút lên từ lòng đất, và một thứ rất đặc biệt mà chính các bạn thở ra mỗi giây: khí cacbonic. Bên trong hàng tỷ nhà máy tí hon màu xanh lục gọi là lục lạp, tôi bắt đầu công việc của mình. Tôi giống như một pháp sư, kết hợp năng lượng mặt trời, nước và không khí để tạo ra một loại đường ngọt ngào gọi là glucose. Đây chính là bữa ăn thịnh soạn, là nguồn năng lượng giúp cho mọi loài thực vật lớn lên, ra hoa và kết trái. Nhưng tôi là một đầu bếp hào phóng. Sau khi nấu xong bữa ăn cho cây cối, tôi luôn có một món quà dành tặng cho các bạn và mọi sinh vật khác. Đó là một món quà vô hình nhưng vô giá: khí oxy trong lành. Mỗi hơi thở của bạn đều chứa món quà của tôi. Tôi là động cơ thầm lặng cung cấp năng lượng cho gần như toàn bộ sự sống trên Trái Đất. Tôi là ai?

Trong hàng thế kỷ, tôi đã làm việc trong bí mật. Con người thấy cây cối lớn lên nhưng không thực sự hiểu tại sao. Họ cho rằng mọi thứ đều đến từ đất. Rồi vào những năm 1600, một nhà khoa học người Bỉ tò mò tên là Jan van Helmont quyết định tìm hiểu. Ông trồng một cây liễu nhỏ vào một chậu đất đã được cân đo cẩn thận. Trong suốt năm năm, ông chỉ tưới nước cho nó. Cái cây lớn lên một cách đáng kinh ngạc, tăng hơn 75 kilôgam, trong khi lượng đất trong chậu chỉ giảm đi một chút xíu. "Aha!" ông tuyên bố, "Cây cối chắc hẳn được tạo thành gần như hoàn toàn từ nước!". Ông đã đến rất gần, nhưng ông đã bỏ lỡ các thành phần quan trọng khác của tôi: ánh sáng mặt trời và không khí. Ông đã khám phá ra một phần công thức của tôi, nhưng phần còn lại vẫn là một bí ẩn.

Một thế kỷ sau, một nhà hóa học người Anh tên là Joseph Priestley đang làm thí nghiệm với không khí. Ông nhận thấy rằng một ngọn nến trong một cái bình kín sẽ nhanh chóng tắt ngấm. Một con chuột trong cùng cái bình đó cũng sẽ sớm gục ngã. Không khí đã bị "tổn thương". Nhưng rồi ông đã thử một điều phi thường. Ông đặt một nhánh bạc hà vào trong chiếc bình có không khí bị tổn thương đó. Sau vài ngày, ông phát hiện ra rằng một ngọn nến có thể cháy trở lại, và một con chuột có thể sống! Ông hào hứng viết rằng thực vật bằng cách nào đó có thể "khôi phục" lại không khí mà động vật và ngọn lửa đã làm hỏng. Ông không biết tôi đã làm điều đó như thế nào, nhưng ông biết tôi có một sức mạnh đặc biệt để làm sạch không khí. Ông đã tiến gần hơn nữa.

Manh mối quan trọng cuối cùng đến từ một bác sĩ người Hà Lan, Jan Ingenhousz. Ông bị cuốn hút bởi công trình của Priestley và quyết định lặp lại các thí nghiệm, nhưng với một sự thay đổi. Ông nhận thấy rằng cây cối chỉ phục hồi không khí khi chúng ở ngoài ánh sáng mặt trời. Trong bóng tối, chúng không làm gì cả! Thực tế, đôi khi chúng còn làm cho không khí tệ đi một chút, giống như động vật. "Chính là ánh sáng!" ông hẳn đã thốt lên. "Ánh sáng là chìa khóa!" Ông chính là người đã tiết lộ tình yêu của tôi dành cho mặt trời. Ông đã kết nối các điểm: thực vật cần ánh sáng để thực hiện phép màu thanh lọc không khí của chúng.

Với tất cả những mảnh ghép của câu đố này—nước từ van Helmont, sự thanh lọc không khí từ Priestley, và sự cần thiết của ánh sáng từ Ingenhousz—các nhà khoa học cuối cùng đã ghép tất cả lại với nhau. Họ đặt cho tôi một cái tên mô tả hoàn hảo những gì tôi làm. Tên tôi là Quang hợp, hay Photosynthesis trong tiếng Anh. "Photo" bắt nguồn từ một từ Hy Lạp có nghĩa là "ánh sáng", và "synthesis" có nghĩa là "tổng hợp" hay "kết hợp lại". Tôi kết hợp mọi thứ lại với nhau bằng cách sử dụng ánh sáng. Tôi là quá trình sử dụng ánh sáng mặt trời để biến nước và khí cacbonic thành thức ăn và không khí trong lành. Bí mật cuối cùng đã được bật mí!

Bây giờ khi bạn đã biết tên và câu chuyện của tôi, bạn có thể thấy công việc của tôi ở khắp mọi nơi. Tôi là lý do tại sao thế giới này có màu xanh. Tôi là nền tảng của sự sống như bạn biết. Mỗi hơi thở bạn hít vào đều chứa đựng khí oxy mà tôi đã giải phóng. Hãy nghĩ về điều đó: từ những cây gỗ đỏ hùng vĩ cho đến những loài tảo nhỏ nhất trong đại dương, tôi liên tục lấp đầy bầu khí quyển của hành tinh bằng không khí mà bạn cần để sống. Nếu không có tôi, không khí sẽ nhanh chóng cạn kiệt oxy.

Còn thức ăn bạn ăn thì sao? Dù đó là một quả táo mọng nước, một lát bánh mì, hay thậm chí là một miếng gà, năng lượng trong thực phẩm đó ban đầu đều đến từ tôi. Cây táo đã dùng tôi để tạo ra quả táo. Lúa mì để làm bánh mì đã dùng tôi để lớn lên. Con gà đã ăn những hạt ngũ cốc lớn lên nhờ có tôi. Tôi ở dưới cùng của hầu hết mọi chuỗi thức ăn trên Trái Đất, chuyển đổi năng lượng mặt trời thành một dạng mà các sinh vật khác có thể sử dụng. Tôi là nhà cung cấp năng lượng tối thượng.

Tôi còn có một công việc to lớn khác: tôi là một nhà điều hòa khí hậu. Bạn nghe nhiều về khí cacbonic, hay CO2, là một khí nhà kính làm hành tinh nóng lên. Chà, tôi hít nó vào. Tôi lấy nó ra khỏi khí quyển và khóa nó lại trong cơ thể của thực vật. Bằng cách này, tôi giúp giữ cho nhiệt độ của Trái Đất được cân bằng và ổn định. Tôi là một đối tác quan trọng trong việc duy trì một hành tinh khỏe mạnh.

Vì vậy, lần tới khi bạn nhìn thấy một chiếc lá lung linh trong nắng, đừng chỉ thấy một bộ phận của cái cây. Hãy thấy một nhà bếp nhỏ bé, kỳ diệu. Hãy thấy một nhà máy sản xuất không khí bạn thở và thực phẩm bạn ăn. Hiểu về tôi chính là hiểu về mối liên kết sâu sắc giữa mặt trời, cây cỏ và chính bạn. Bằng cách bảo vệ rừng, trồng cây và chăm sóc không gian xanh của chúng ta, bạn đang giúp tôi làm công việc của mình. Bạn đang giúp tôi giữ cho thế giới của chúng ta luôn sôi động, khỏe mạnh và tràn đầy sức sống.

Câu hỏi Đọc hiểu

Nhấp để xem câu trả lời

Answer: Jan Ingenhousz đã phát hiện ra rằng cây chỉ "sửa chữa" không khí khi chúng được đặt dưới ánh sáng mặt trời. Trong bóng tối, chúng không làm được điều đó. Điều này cho thấy ánh sáng là yếu tố then chốt cho quá trình này.

Answer: Tác giả sử dụng phép so sánh này để làm cho một quá trình khoa học phức tạp trở nên dễ hiểu và thú vị hơn. Giống như một đầu bếp sử dụng các nguyên liệu để nấu ăn, quang hợp sử dụng ánh sáng mặt trời, nước và carbon dioxide để "nấu" ra thức ăn (glucose) cho cây.

Answer: Joseph Priestley đã thực hiện một thí nghiệm với một ngọn nến, một con chuột và một cây bạc hà dưới một cái bình thủy tinh. Ông phát hiện ra rằng không khí bị "hỏng" bởi nến cháy hoặc chuột thở có thể được "phục hồi" bởi cây bạc hà. Ông đã chứng minh rằng thực vật có khả năng làm sạch không khí, mặc dù ông chưa biết quá trình này cần ánh sáng.

Answer: Tiền tố "Quang" có nghĩa là "ánh sáng". Điều này cho chúng ta biết rằng ánh sáng là một phần thiết yếu của quá trình này. "Hợp" có nghĩa là "kết hợp lại". Vì vậy, "Quang hợp" có nghĩa là "kết hợp lại bằng ánh sáng".

Answer: Câu chuyện dạy chúng ta rằng con người phụ thuộc hoàn toàn vào các quá trình tự nhiên như quang hợp để tồn tại. Nó cung cấp không khí chúng ta thở và là nền tảng của chuỗi thức ăn. Bài học là chúng ta phải hiểu và bảo vệ thế giới tự nhiên, vì sức khỏe của hành tinh cũng chính là sức khỏe của chúng ta.