垃圾食品效应:十年研究表明,二氧化碳的增加让食物越来越没营养

气候变化激发了我们对世界末日的想象(www.jiangcun.net)。

冰川融化,气候变化无常,全球平均气温不断上升,这些都是人们在脑海中不断浮现的末日景象。

然而这些可见的影响只是气候变化灾难中的“冰山一角”,还有很多隐藏的影响未被人们关注。

其中一个“隐藏”影响就是:空气中不断增加的二氧化碳会影响植物的新陈代谢,因此会影响植物体内物质的营养成分。

过去十年中进行的研究表明,二氧化碳的增加导致我们的食物变得越来越没有营养。

在过去,公众对植物的关注主要围绕转基因生物、滥用杀虫剂和化肥以及不可预测的天气降低食品质量,而这些问题都是人类直接对植物造成的。

直到2014年《自然》杂志发表了一项研究,才将“气候变化如何影响食物”重新推进大众视野中。

食物是如何变得缺乏营养的?

光合作用的原理告诉我们,植物利用阳光提供的能量,从基本的二氧化碳(来自空气)和水(来自土壤)转变成各种碳水化合物,也就是我们的食物。

从逻辑上讲,如果我们增加原料的数量,我们应该得到更多的产品。

空气中可用的二氧化碳越多,植物制造有机物也会越来越多。

这听起来很棒,但我们一直忽略了二氧化碳过多对植物中其他营养物质的影响。

根据2014年发表在《自然》杂志上的研究发现,随着大气中二氧化碳浓度的增加,许多作物的碳水化合物含量也在增加,而植物的蛋白质含量却减少了,同时某些生命必需的微量元素,锌和铁,也降低了。

垃圾食品效应

生物数学家和定量生态学家Irakli Loladze将其称为“垃圾食品效应”。

这种高碳水化合物、低蛋白质的食物会很丰富,甚至会很开胃,但会缺乏生命必须的其他物质。

科学家们还没有弄清楚为什么会发生这种情况。

一种流传甚广的理论是,过多的碳水化合物会稀释植物中的其他营养物质。

这种效应在C3植物中比C4植物更为明显。

C3和C4植物的区别在于它们产生糖分的方式不同。

光合作用中有两个阶段的反应,光反应和暗反应。

C3植物中,二氧化碳通过气孔进入,在二磷酸核酮糖羧化酶(Rubisco)作用下, 开始形成碳水化合物,这个过程被称为C3途径。

在这个阶段中,Rubisco酶只有在无氧状态下工作,但随着气孔进入的除了二氧化然还有氧气,因此Rubisco酶一旦遇到氧气,C3植物的部分能量会被浪费。

为了克服这种低效率,C4植物采取迂回的路线来合成碳水化合物,先经过C4途径,将二氧化碳固定位4C化合物,然后再?转移到C3化合物中。

因此,二氧化碳对C3植物影响比较大,而C4植物二氧化碳的补偿点较低,在低浓度的二氧化碳中也更有优势。

大约85%的植物,包括水稻和小麦,选择C3途径,只有3%选择C4途径。

二氧化碳水平对C3植物的影响更为显著,这令人担忧。

缺铁和缺锌症状会增多

人类的大部分营养需求中,60%的蛋白质、70%的锌和80%的铁都来自植物。

到2050年,世界人口将达到98亿。随着植物失去营养,满足98亿人口中每一个人的营养需求的压力是令人畏惧的。

2019年8月全球平均二氧化碳浓度为410ppm,预计在未来30至80年内将达到550ppm。

科学家们预测,当C3作物和豆类作二氧化碳水平低于预期时,锌和铁含量将下降了3-17%。

锌是所有细胞不可或缺的营养物质,尤其是在生长和免疫反应方面。此外,血红蛋白负责氧的运输,需要铁。缺铁将严重影响妇女和5岁以下儿童。

到2050年,预计可能会有1.75亿人患有缺锌疾病。

粮食产量会下降

温室气体的增加并不是一个影响范围很窄的孤立事件。

它与不稳定的降雨、温度波动和害虫对现有农药库产生抗药性同时发生,这些影响结合起来可能导致作物产量的总体下降。

今年8月,联合国发布了一份报告,警告世界粮食稳定的不稳定状况。

考虑到猖獗的森林砍伐、亚马逊大火以及不断增长的人口对生活方式的需求,这一预测确实令人担忧。

如果不立即进行干预并改变人类的态度,人类的前景无疑是暗淡的。

最后

尽管这些都会影响我们未来的生活,但是从紧急问题的范围来看,这个问题还不足以引起公众的恐慌。

有些媒体大肆报道,目的就是为了让公众意识到二氧化碳可以改变生命的营养特性。

而我们能做的就是意识到这个问题,从身边做起,减碳减排。

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