版权归原作者所有,如有侵权,请联系我们

趣谈:人类为什么没有进化出光合作用?

李雷
原创
中科院生物学博士。擅长生物、医学、健康。年更新近300图文
收藏

看到一个很有意思的话题“如果人类进化出来光合作用,将发生怎样的变化?”,光合作用?你确定?又有网友说了,如果这样,人类会不会像植物一样矗立在那里一动不动的等着光合作用?

所以人类光合作用,用三个字来表达:然并卵。下面听我细细道来。


01,光合作用能量有多大?


光合作用的能量有多大?我们来计算一下:

**皮肤面积:**成年男人的皮肤总面积大约为1.9平方米,假定理想状态下,人有一半的面积可以暴露于阳光下,凑个整数,1平米。那么,按照目前光合作用效率的话:一个小时光合作用的能量=单位面积太阳能*光合作用效率。

**单位面积太阳能:**这个我看到的数据是212.3—252.1瓦/平方米,不过在太阳到达大气层外面时候,是1361瓦/平方米(Total solar irradiance ),经过大气衰减后,也正常。也有数据认为,最高不超过342W/m²。就按照最高342吧。

光合作用效率:光合作用效率是3–6%.就取最高值。

那么一个小时1平方米光合作用的能量是=342 (瓦/平方米) *6%*1平方米*3600秒=73872焦耳。

假如碉堡了,一天晒12小时太阳。能量是73872*12=886464焦耳=212千卡!

这是理论值!这是理论值!这是理论值!

千卡=大卡=1000卡=4185.85焦耳

ps:事实上,大部分太阳斜射,空气衰减,纬度影响,人接触阳光面积小,时间短,估计能够有十分之一,也就是21千卡已经是很高的了。


02,这数值对于人类是多少?


200千卡是多少?

而正常人需要一天摄入1500-2300千卡能量。

所以,光是光合作用,你最多满打满算理想状态下,获得十分之一的能量。而且这个前提是,晒12个小时太阳,不能阴天(地球上日照最长的是撒哈拉沙漠,大概日均11小时45分钟)。


03,你需要面对的问题


可是问题来了,你知道光合作用需要多少水吗?

哈哈哈,撒哈拉连草都不屑长,人去了……嗯……而且,晒那么久太阳,作为恒温动物,你需要它!

所以,进化出光合作用的那个人,跟你相比,嗯,大概就是这种。

哈哈哈哈,防晒

科学松鼠会的《绿色奶牛》,这个计算更少,大概相当于几把谷子。


04,对各位脑洞的补充


各位已经想到了包括提高光合作用效率,增加表面积甚至长出叶子的做法,你们这些想法,植物都已经帮你们完成了。假如人类身体不变大的话,那么,就现有尺度,无论是身体长叶子还是增加毛发密度,其实都没任何意义,因为,我已经考虑到了最极端的情况了,就是最大表面积。

试想,假如太阳垂直照射光路最短,能量最大),人头顶刚好有一个平面接受太阳光。这是最极端的情况,把人表面积铺开,最大也就是这个接收量了,也就是本文中的计算理论值。

引用一位网友的话:

最终,这样做,只能停下来,不动,减少能量,把根深深扎入大地吸水,静静的等着阳光。

所以,如果人类选择了光合作用,要不成为累赘,要不就成了植物……至于中庸?中庸对于生物来说,就是亡族灭种。


最后,部分网友总觉得人类既然进化了,那么光合作用也要跟着进化,这个,朋友,你要知道负责光合作用的是叶绿体,是独自存在的,可以了解下内共生,叶绿体进化比人类多了几十亿年了,凭什么为人类特殊?线粒体都没特殊起来。

其他不按照基本法开脑洞得啊,光合作用算个毛,直接核聚变得了,你自己就是太阳!!!

评论
科普663df1c01abcc
贡士级
已赞
2024-10-25