二酸化炭素の長所と短所
二酸化炭素は成長を助けます。 CO₂ 含有量が 4 倍に増加 - 最大 0.12%
長年の実験の結果は次のことを示しました。 過剰の二酸化炭素で、木の葉はそれをもっと吸収し始めます。しかし同時に、木はそれを彼ら自身の開発のために使用するのではなく、単に「自分自身を通してそれを追いやる」だけで、根を通してそれを強調しています。土壌中のCO2の含有量が1.5％を超えると、根が詰まり始めます。結局のところ、彼らははるかに重要な過剰酸素です。
光合成これは、植物、藻類、および一部の細菌が太陽光からエネルギーを取り出し、それを生命に必要な有機物質に変換するために使用されるプロセスです。
光合成プロセスには 2 つのタイプがあります。酸素発生型光合成と無酸素発生型光合成。無酸素光合成は細菌内で起こるプロセスです。酸素を生成しません。酸素光合成は最も一般的で、植物、藻類、シアノバクテリアで観察されます。酸素発生型光合成中、光エネルギーは水 (H₂O) から二酸化炭素 (CO₂) に電子を移動させ、その結果炭水化物が形成されます。この移動中に、CO₂ は「還元」または電子を獲得し、水は「酸化」または電子を失います。光合成は糖と酸素を生成します。
光合成は二段階で進行する。 最初のものは光と呼ばれ、二番目のものは - 暗いです。光合成の光相は、太陽光による光エネルギーを化学エネルギーに直接変換することを可能にします。植物が二酸化炭素を吸収してから約15秒後に、暗色の合成反応が起こり、光合成の最初の産物が現れます - 砂糖：トリオ、ペントース、ヘキソースおよびヘプトース。特定のヘキソースのうち、スクロースおよびデンプンが形成される。炭水化物に加えて、脂質およびタンパク質も窒素分子に結合することによって発生させることができる。
明相は葉緑体のチラコイドの膜上で発生し、暗相は葉緑体間質で発生します。
しかし、原因となる不可逆的なプロセスは、空気中の二酸化炭素レベルの上昇はすでに始まっています。 2014年にネイチャー誌に掲載された研究では、高二酸化炭素環境で栽培された米には重要な栄養素があまり含まれていないことが示されている。世界中の何十億人もの人々がすでに毎日の食事から十分なタンパク質、ビタミン、その他の栄養素を摂取していないことを考えると、潜在的な健康への影響は重大です。
ジスク博士、植物生理学者、同省米国農務省とその同僚は、科学者らが100年後に予想する二酸化炭素濃度を高めた実験用水田を中国と日本に造成した。米は世界中の 20 億人の主な食料源であるため、研究者らは米に焦点を当てました。栽培され収穫された 18 品種の米は、いくつかの例外を除き、現在栽培されている米よりもタンパク質、鉄分、亜鉛の含有量が大幅に少なかった。すべての品種でビタミンB1、B2、B5、B9のレベルは急激に減少していましたが、ビタミンEはより多く含まれていました。
植物における光合成のプロセスは、太陽エネルギー、水、二酸化炭素に依存する一連の段階と反応。 ＣＯ2は炭素源として作用し、炭素固定工程と呼ばれる一連の反応（暗相反応としても知られている）において光合成の過程に入る。これらの反応は、太陽エネルギーをATPおよびNADP分子の形の化学エネルギーに変換するエネルギー変換（または光反応）の段階をたどり、炭素固定段階を開始するためのエネルギーを提供します。
二酸化炭素はほとんどの植物に入ります。葉や茎の表面にある孔（気孔）を通して。光合成藻類およびシアノバクテリアにおいて、CO 2は周囲の水から吸収されます。光合成細胞に入ると、CO 2は酵素を用いて有機分子と「固定」されます。多くの植物種では、この初期反応は世界で最も豊富な酵素であるルビスコという酵素によって触媒されます。
カルバンサイクルと呼ばれる一連の反応では、この最初の固定化反応から生じる炭素含有分子は、ＡＴＰおよびＮＡＤＰからのエネルギーを用いて様々な化合物に変換される。カルバンサイクルの製品には単糖が含まれていますが、これは後で炭水化物に変換されます。これはグルコース、スクロース、デンプンです。それらは植物にとって重要なエネルギー源として役立ちます。このサイクルはまた、より多くの二酸化炭素がサイクルの次の段階で会合するであろう原料試薬の分子を再生する。
実験場にはパイプが設置されています。これは、将来の実世界の状況をシミュレートするために、（単に温室内で作物をテストするのではなく）二酸化炭素を小さな屋外エリアに放出しました。米や小麦を含む、いわゆるカルバンサイクルの影響を受けやすい植物では、二酸化炭素の濃度を上げると、栄養素含有量に影響を与える炭水化物の生産が促進されます。しかし、科学者たちは、なぜビタミンBのような化合物が大気中の変化に依存しているのか、そうでないのか、あるいは米の種類によっては他よりも劇的にビタミンBレベルが下がる理由を理解しようとしています。
サイドバー
この分野での一連の研究の後、科学者たちは二酸化炭素の濃度の増加に直面してそれらの栄養価の大部分を保持するであろう遺伝子組み換え作物品種の創造に従事します。しかし、テストされたすべてのイネ品種がビタミンBレベルの有意な減少を示したことを考えると、それは非常に難しいかもしれません、とDr. Ziskは言います。
もう一つ考えられる解決策は、人為的汚染を減らすことです二酸化炭素の排出量。現在、大気中の CO₂ レベルは平均約 410 ppm (約 0.04%) で、1980 年代の 350 ppm から上昇しています。このパターンは主に化石燃料の燃焼によるものです。
増加に伴う穀物タンパク質の平均減少FACE技術を使用して中国と日本で栽培された対照的な遺伝的背景の18の栽培米系統について、周囲のCO₂と比較した。
中の微量元素濃度の平均減少FACE技術を使用して中国と日本で栽培された対照的な遺伝的起源の18の栽培イネ系統のためのCO 2が増加した穀物、鉄（Fe）および亜鉛（Zn）。
無駄な野菜
果物や野菜は数十年前に栽培されました。科学者の保証は私たちが現在食べる品種よりもビタミンとミネラルが豊富でした。私たちの食生活におけるこの憂慮すべき傾向の主な原因は土壌枯渇でした：最大の農業利益を達成する現代の積極的な方法は土壌中の栄養素の量の壊滅的な減少をもたらしました。残念なことに、次の世代の急成長している美しい、害虫抵抗性のニンジンは前のものよりさらに役に立たなくなります。
ドナルド・デイビスとテキサス州のチーム同大学は、43種類の野菜と果物について1950年と1999年のUSDAの栄養データを調査し、過去半世紀にわたってタンパク質、カルシウム、リン、鉄、リボフラビン（ビタミンB2）、ビタミンCが「実質的に減少」していることを発見した。デイビス氏は、この栄養素含有量の減少は、現代の農業が、得られる作物の品質特性（サイズ、成長速度、害虫抵抗性）を改善することを目的としているという事実によるものだと考えています。
オーガニック消費者協会同様の結果が得られたいくつかの研究を比較しました。1975 年から 1997 年までの Kushi Institute による栄養データの分析では、12 種類の新鮮な野菜の平均カルシウム レベルが 27%、鉄分レベルが 37%、ビタミン A レベルが 21% 減少したことがわかりました。ビタミンCのレベルが30％増加します。また、ブリティッシュ・フード・ジャーナルに掲載された1930年から1980年の栄養データによると、その間に20種類の野菜の平均カルシウム含有量が19％、鉄分が22％、カリウムが14％減少した。現代人は、祖父母がたった1個の果物から摂取していたビタミンAとCと同じ量のビタミンAとCを摂取するには、1日に8個のオレンジを食べる必要があることが分かりました。
絶滅危惧蜂
科学者もまた、花粉媒介者。世界中で生産される脂肪の約 74% は、昆虫の受粉に依存する植物からの油に含まれています。これらの植物は、脂溶性ビタミンの主要な供給源としても機能します。水溶性ビタミンのうち、ビタミンCの98%は受粉植物、柑橘類、その他の果物や野菜に由来します。 C欠乏症による壊血病は現在ではまれですが、Eおよびベータカロテンと同様にその重要な役割は現代の現実においてもまったく衰えていません。水溶性ビタミンBは、花粉媒介者の欠乏に関係なく繁栄するデンプン質の穀物作物に豊富に含まれています。しかし、これらの栄養素のほとんどは、全粒穀物が白米や白粉などに加工されるときに失われます。米国は全粒粉、玄米、その他の未精製食品を導入することでこの欠陥を是正してきましたが、世界人口の3分の2は強化穀物を摂取できません。
2000年代初頭以来、養蜂家は大規模な報告をしているミツバチの死通常、成虫の蜂は痕跡もなく消え、巣箱には戻ってこなかった。これらの事件は世間の注目を集め、この現象のさまざまな原因についての噂は、気候変動から携帯電話からの放射性信号および遺伝子組み換え作物まで多岐にわたります。
ある大規模な調査チームは以下のことを発見しました。 イスラエルの麻痺性ミツバチウイルスがミツバチで検出されましたが、それはそのような壊滅的な絶滅を引き起こすことができませんでした。近年、ミツバチの数は急速に減少しています。そのうちのいくつかは、2017年（ハワイ蜂の7種）と2018年（Bumblebee Bombus affinis）に絶滅危惧種リストに追加されました。
毎年、受粉蜂の数は減少し、いくつかの種は絶滅の危機に瀕しています。
既知の農薬の集中的な使用ネオニコチノイド（中枢神経系に影響を及ぼし、麻痺や死に至る比較的新しい種類の殺虫剤）は、ミツバチの個体数の減少に重要な役割を果たしました。ミツバチがネオニコチノイドにさらされると、それらは神経系（昆虫用のアルツハイマー病のようなもの）に強い影響を及ぼし、重度の見当識障害を患います。
農薬と一緒に、寄生虫として知られているVarraoのダニはまたミツバチの大量死の原因となっています。 Varraoはハチのコロニーでしか繁殖できません。これらの吸血性寄生虫は、成虫と若い蜂の両方に等しく影響を与えます。これらのダニによって引き起こされる病気はゆっくりと痛みを伴う死にかけて、蜂が足や羽を失う原因になることがあります。
全粒シリアルは重要な天然物ですビタミンB群、特に葉酸の供給源。胎児の神経管欠損を防ぐために、妊娠中は葉酸の必要性が高まります。昆虫によって受粉される作物には、ビタミン A の 70% 以上、カロテノイド、クリプトキサンチン (プロビタミン A)、リコピンのそれぞれの 98% 以上が含まれています。赤、オレンジ、黄色の野菜や果物を含むこれらの植物が受粉なしでどの程度繁殖できるかは不明ですが、実験では自然受粉により収量が直接43％増加することが示されています。ビタミン A は体にとって最も必須の要素の 1 つであり、その欠乏により、世界中で毎年最大 50 万件の子供たちが不可逆的な失明を引き起こしています。カロテノイドを多く含む食事は、がんになりやすい人にとって有益です。臨床検査では、リコピンには腫瘍の増殖を遅らせる能力があることが示されています。ほとんどのビタミンEは受粉を必要とする植物にも含まれています。
土壌枯渇、大気汚染およびミツバチの絶滅は、大きくはないがもろくて脆弱な惑星に対する文盲的な人類の態度の結果にすぎません。人、植物、動物、土地、そして空気は密接に関係しており、人の無責任な一歩一歩は全世界にとって本当の悲劇に変わる可能性があります。科学者はおそらく果物、野菜、穀物の栄養価を回復することができるでしょうが、これが私たちの惑星の発展の唯一の方向ではありません。二酸化炭素の排出量を減らし、土壌への負荷を軽減し、動物界の世話をし、種全体の絶滅を防ぐことが必要です。