В чём значение фотосинтеза?

Наши дети задают так много вопросов, что приходится заново вспоминать или учить на них ответы. Так и моя дочь, от простого вопроса зачем нам Солнце и как его лучи обеспечивают жизнь, пришла к вопросу о фотосинтезе. Пришлось вспомнить о его значении.

Трансформация энергии света

Как возможно существование различных форм жизни на нашей планете, объяснить трудно. Но проследить этапы фотосинтеза и его роль просто.

Зеленые растения во многих пищевых цепочках являются первым звеном. Благодаря этому и существуют последующие звенья. Солнце дарит свой свет, а растения преобразовывают его в энергию жизни. Она представляет собой связь органических соединений (жиры, белки, углеводы). Кроме того, в процессе фотосинтеза задействован углекислый газ, который трансформируется в кислород, выделяя его в атмосферу.

Зеленые растения являются автотрофами (сами производят для себя необходимую пищу), а те, кто зависит от иных продуктов питания - гетеротрофами. Важно, что некоторые виды водорослей и бактерий тоже склонны к фотосинтезу.

Итак, для протекания фотосинтеза необходимо наличие углекислого газа, воды, света, хлорофилла (присутствует в листьях) и дополнительных питательных веществ и минералов (поступают благодаря корневой системе).

Фотосинтез для планеты

Зеленые растения обеспечивают около 20% кислорода планеты, а ведь большая часть ее покрыта водой, благодаря фотосинтезу морских и океанских водорослей и поступает 80% кислорода. Фотосинтез необходим не только для окружающих живых организмов, но и для самих растений. Основа жизнедеятельности растений - органические вещества.

Выделяют такие значения фотосинтеза:

• экологическое (уменьшается количество углекислого газа);
• сельскохозяйственное (в целях контроля роста растений);
• энергетическое (накопленная растениями энергия известна в виде топлива);
• основа для дыхания (97% живых организмов дышат кислородом);
• биологическое (появилась кислородная атмосфера);
• геологическое.

Этот уникальный, сложный, важный для планеты и всего живого на ней, процесс создан самой природой.

В студенческие годы у меня ушло несколько часов на то, чтобы наизусть запомнить всю последовательность реакций, протекающих в ходе фотосинтеза. Но что, если оторваться от сложностей химии и взглянуть на этот процесс с более практической точки зрения, дабы разобраться, что даёт фотосинтез для природы, в чём его непосредственный смысл?

Немного химии

Для начала стоит всё-таки кратко описать протекающие процессы. Для полноценного фотосинтеза необходимы следующие важные элементы:

• хлорофилл;
• углекислый газ;
• солнечный свет;
• дополнительные элементы из почвы / окружающей среды.

Растение при помощи хлорофилла улавливает свет, после чего, используя минеральные вещества преобразует углекислый газ в кислород, попутно получая различные вещества, такие как глюкоза и крахмал. Именно получение этих веществ — конечная цель растений, а вот получение кислорода является скорее побочным эффектом.

Роль фотосинтеза для атмосферы

Хотя кислород лишь вторичный продукт, именно им дышим мы и большинство других живых существ на земле. Если бы не фотосинтез — эволюция не смогла бы зайти так далеко. Не стало бы таких сложных организмов, как человек. Если говорить максимально упрощённо — растения при помощи фотосинтеза создают пригодный для дыхания и жизни на Земле воздух.

Интересен тот факт, что растения тоже дышат, как и все организмы, и им также нужен создаваемый ими кислород!

Роль фотосинтеза в цепи питания

Только растения улавливают единственный доступный на нашей планете источник органической энергии — солнечный свет. При помощи фотосинтеза они создают упомянутые выше питательные вещества. Позже, по цепи питания, эти вещества распространяются дальше: от растений к травоядным, затем к хищникам, от них к падальщикам и бактериям, перерабатывающим останки.

В конце я вспомнил слова великого русского ученого, Климента Артемьевича Тимирязева:

Все органические вещества, где-бы они не встречались, произошли от веществ, выработанных листом.

Помимо этого, великий учёный называл фотосинтез по-настоящему космическим процессом, с чем трудно не согласиться.