現今地球上形態萬千的綠色植物都是由單細胞藻類進化而來的。陽光對綠色植物在地球上的分布可以說起著決定性作用。在海洋裏,陽光透過海水,隨著深度的增加,光量越來越少,到200米以下的黑暗帶,需進行光合作用的植物就難以生存;在陸地上,強光照射下的植物和陰暗處生長的植物也有很大的區別。地球上綠色植物的光合作用是地球對太陽能接受的重要方麵,這是我們早已知道的:綠色植物中的葉綠素分子吸收了光能,並將其轉化為生物化學能,固定在它利用二氧化碳和水而製造的有機化合物中。它們有的直接供給人們的需要,如糧食、蔬菜、水果、木材、棉花等等,有的則轉化為動物的身體後才被人們利用,如畜產品、禽蛋、魚蝦等等。但是人們往往更多的注意光合作用是一個製造食物的過程,事實上,光合作用的副產品——遊離氧,更是改變地球舊生物種類,並維持這些生物生存的重要條件。綠色植物不僅為各種動物直接或間接地提供食物和氧氣,同時,將其貯藏的太陽能伴隨著自身的遺體埋藏於地下,供給我們這些在地球上遲到的人類以能量。人類目前使用的能源,主要是煤炭、石油、天然氣,這些物質直接或間接都是遠古時代的動植物遺體或殘骸在高溫高壓下經過許多世代變成的,也就是說,人們今天使用的能源主要是億萬年前通過植物的光合作用在漫長地質時代蓄積起來的太陽能。
但太陽對地球上的生命的作用遠不止於此。
由於地球的特殊位置,使得它的自轉和繞太陽公轉速度適中,而保證晝夜更替和春夏秋冬的四季循環的周期適中,從而維持了地表溫差適當的變化範圍,這對於地球上的生物生長、發育、繁殖是十分重要的,因為動植物的機能代謝、行為和地理分布都直接或間接受到晝夜和季節的影響。太陽對地球上的水的固態、氣態、液態的轉化也起著重要的作用,從而使地球上的大氣圈、水氣圈維持穩定並保護了地表生物免受來自宇宙惡劣條件的侵襲。
太陽將它的萬道金光灑給了忠實地圍繞它旋轉的幾顆行星,給它們送去了光和熱,而唯獨我們居住的地球,得天獨厚地受到了偏愛,不溫不火,不冷不熱。地球上的萬物在陽光普照下得以生息繁衍,直至我們今天的萬木爭榮,一派盎然。
水與生命
如果有人告訴你,地球表麵積的71%均為海水覆蓋,你一點兒也不會奇怪,因為在小學的地理課上你就學習到了。我們從牆上掛著的世界地圖或從地球儀上就可以看到藍色的海洋在我們這個星球上所占據的範圍。但是,我們的古人站在他們的腳下的那塊大地上極目四望,隻見那無際的黑土地,於是就將我們居住的星球起名為“地球”。這是我們的祖先犯的一個錯誤,我們的星球實實在在應該叫做“水球”。
地球的確是多水的,而水的特性好像明明白白是為了使生物存在而設計的。例如,在一切固態和液態物質中,水的熱容量最大,足以使地球上的海洋成為一座巨大的蓄熱庫。不管夏季烈日曝曬,還是冬季寒風掃蕩,水的存在,可以使地球表麵的溫度不致過高。而水的固態——冰,一反其他物質固態收縮的特點,反而膨脹。這一特點就使水結冰後,不僅不會沉於水下,反而浮在水上。這樣一來,就可以接受陽光的照射,而不至於無限的擴展。你看,南極巨大的冰庫下和北冰洋的深層,仍然是溫暖的液態海水,從而使各種海洋生物得以生存。水又是良好的溶劑,各種生命必須的無機鹽和氧都可以溶解在其中,因此水又是新陳代謝的重要媒介,沒有水,生物體內的一係列生化反應就無法進行。
由於陽光的照射,每天有億萬噸水蒸發為氣而浮入大氣層。水的不同形態,影響著地球規律的運行,推動著季節周期的更替,調節著地球的氣候變化,維持著包括人類的各種生物的生存環境。
也許是巧合,地球是一個水球,而組成地球上的生物體的成分中大部分也是水,絕大部分動、植物體內的含水量在60%—80%,人體內的含水量為70%,這與地球表麵71%的汪洋大海是多麼一致。生命誕生於原始海洋,海洋是生命的搖籃,從生命誕生那一天起,水與生命就息息相關:水是生命的賦予者,沒有水就沒有生命。
人類的生存及文明的發展更是離不開水。翻開人類的文明史,幾乎都與水有著不解之緣。著名的古巴比倫與幼發拉底河及底格裏斯河的興衰息息相關;舉世聞名的埃及金字塔自然也離不開世界第一大河流——尼羅河;而黃河,幾乎與中華民族幾千年的文明相提並論,那一條條大河就是人類的大動脈,江河中流淌的就是人類的血液。
溫度與生命
除了光與水對生命有著重要的意義,溫度對生命的存在也是十分重要的。溫度對生命活動有什麼影響呢?我們先來做一個小實驗,看看青蛙對溫度的變化有什麼反應?
在一隻大廣口瓶底鋪上約一寸厚的細砂子,並向瓶中注入水至瓶口約一厘米處,將青蛙放入瓶中;將盛蛙的瓶放入一洗臉盆中,測量瓶內溫度並記錄下來,然後在盆中放入冰塊將廣口瓶圍住。測量瓶內溫度的變化及下降的速度。隨著溫度下降,記錄青蛙活動的變化。當青蛙停止活動後約一分鍾,將瓶從水中取出,放在溫暖的地方,使其溫度自然上升(注意不要給予加熱),並觀察隨溫度變暖時青蛙逐漸活躍的情況。