二氧化碳是大气中主要的一种温室气体，也是植物的“食物”，是光合作用的重要物质基础。自从工业革命以来，随着大气中的二氧化碳含量不断增高，我们最直接的感受就是天气越来越热。然而，植物学家的最新系列研究表明，二氧化碳不只是改变气候，它还改变了植物的生理特性，并通过植物危害人类。这再次警示人们，一定要遵守“京都议定书”，努力在工业生产中减少二氧化碳的排放量。

感知二氧化碳浓度的基因

最近，日本和美国的科学家发现，一个名为“HT1”的基因对植物感知周围环境中的二氧化碳起着重要作用，这一成果有望为研究二氧化碳浓度上升对植物的影响提供线索。

我们知道在植物的光合作用中，二氧化碳扮演着极为重要的角色，就像动物呼吸的是氧气一样，植物的生存也少不了二氧化碳。一般情况下，当周围环境中二氧化碳浓度降低时，植物会打开叶片上的气孔以吸收足够的二氧化碳，而当二氧化碳浓度升高时，叶片的气孔就会相应关闭。

日本九州大学和美国加利福尼亚大学圣迭哥分校的科学家，在研究拟南芥(上图)的多种突变体的试验中发现，有一种基因突变的拟南芥在二氧化碳浓度发生变化时，不能相应地开关叶片气孔。而进一步的研究显示，这些拟南芥细胞中的HT1基因出现异常。为了证明HT1基因确实能影响植物对二氧化碳浓度的反应，科学家又通过另一种方法来检验——用基因技术使正常拟南芥植株的HT1基因失灵。结果发现，这样的植株对二氧化碳浓度变化也没有反应。研究人员由此认为，HT1基因指导合成的酶在植物感知二氧化碳的过程中作用非常大。

大气中二氧化碳浓度上升是导致全球变暖的重要因素，相关研究也因此受到关注。参与这项研究的九州大学教授舍长厚说，大气中二氧化碳浓度持续升高对植物生长的影响，目前仍有许多疑问。此次的研究成果将为未来研究植物吸收二氧化碳等课题打下了基础。

高浓度二氧化碳让毒藤泛滥

由于大气中二氧化碳含量增多，一种有毒的蔓生植物不仅生长速度加快、体形增大，还会产生更多导致皮肤过敏的化学物质，给人类健康带来潜在威胁。毒藤在美国各地的森林中很常见，在中国西部也有分布，是一种喜阴的植物，一般生长在树林的边缘。而且它的适应能力很强，可以以多种形态生存：伏地、小灌木或者藤蔓。毒藤叶子的形状、颜色变化极大，加上有一些植物与它们形态上非常相似，不熟悉的人很难辨认。二氧化碳含量上升导致毒藤疯长的势态将对徒步旅行者、露营者和森林消防员甚至园丁造成更多不便。

由毒藤引发的皮肤搔痒让人苦不堪言，它是美国中毒控制中心通报最多的病例，每年至少发生35万起。毒藤的汁液中含有一种叫做漆酚的化学物质，很多人对它过敏，其症状是起皮疹，奇痒无比，而且再痒也不能乱挠，否则皮疹会扩散到周围的皮肤。不同人对于漆酚的敏感程度不尽相同，甚至在不同的年龄阶段也有差异。所以即使你现在对它没有过敏症状，也一定要小心，说不定下一次它就会让你“没齿难忘”。

美国杜克大学的研究者发现，这种因二氧化碳含量增多而疯狂生长的毒藤将生产出更多的漆酚。科学家在进行实验时，将实验环境中的二氧化碳含量达到预测中的2050年的水平。然后与在正常大气条件下生长的毒藤相比，这些暴露在高浓度二氧化碳下的毒藤不仅面积要比普通毒藤大三倍，它所产生的漆酚也比普通毒藤产生的漆酚更容易让人过敏。

二氧化碳过多让人营养不良

对植物来说，日子从来没有这么好过。自从工业革命以来，人类将数十吨它们喜欢的食物——二氧化碳送入了空气，使它们尽享“美食”。诚然，空气中充斥着的二氧化碳给气候带来了严重的后果，但从好的一方面来看，至少人类能够拥有更多的食物。但美国普林斯顿大学生物学家伊拉克利 · 洛拉泽却指出，我们可能忽略了二氧化碳含量升高可能引起的一个破坏性更大的后果——造成人类普遍的营养不良。

也许这听上去很荒唐。植物生长速度的加快应该使我们食物更加丰富才对，但这里却不是简单的数量问题。洛拉泽认为，在二氧化碳含量高的环境中生长的作物不但营养价值在降低，而且还缺乏铁、锌等重要的微量元素。如果专家的说法是对的，那我们今后面临的将是一个到处都是食物，但吃什么都没有营养的世界了。

水果越来越大，味道却越来越淡，这也许和大气中二氧化碳的变化有关

在20世纪80年代中期，许多生态学家就认识到，空气中二氧化碳含量的升高可能会对植物产生重大影响。众所周知，二氧化碳的摄取量会影响到植物的光合作用，而提高二氧化碳的含量，不但可以促进光合作用，而且还会让植物茂盛地生长。虽然人们对于二氧化碳对气候造成的影响尚存争议，但其含量无疑在继续上升。如今，大气中的二氧化碳已经比工业革命前增长了30%。在过去的15年时间中，公开发表的关于二氧化碳含量升高对植物产生何种影响的研究报告已经达到了近3000份。这些报告几乎涵盖了二氧化碳含量升高可能导致的每一个可以想象的结果，但其中有一点是共同的，那就是如果二氧化碳含量增加一倍，我们的农业收成就会提高近40%的产量。

那么，二氧化碳含量的升高为什么会使植物中的微量营养元素减少了呢？有专家表示，这是“生物量稀释”导致的结果。由于二氧化碳的增加促进了光合作用，植物产生的碳水化合物往往多于它们的生长和代谢需要。它们将多余的淀粉和糖储存在液泡里，这样植物中碳水化合物的含量便超出了原有水平，其他微量元素的含量也就下降了。而更为糟糕的是，过量的二氧化碳还会抑制植物吸收营养成分的能力。这将导致人们虽然吃饱了，但却没有吸收到足够的营养，这种现象被称为“隐形饥饿”。或许只有在隐形饥饿的问题逐渐波及欧洲和北美之时，人们才会进一步关注这个问题。但洛拉泽却认为，人类现在已经陷入到这样一种困境中——为避免营养不良，你必须吃更多的食物。然而，更多的食物却导致碳水化合物在人体内的堆积，成为人类越来越肥胖的主要原因。

对于这种可能存在的危机，我们应该采取什么对策呢？除了减少向大气排放二氧化碳外，也许最有效的办法就是以生物方法提高营养价值，通过植物培植和基因工程提高微量营养素的水平。目前，这种解决隐形饥饿的方法还在研究中。据悉，国际性的农业研究联合组织——国际农业研究磋商小组已经设立了一个投资巨大的项目，以培育富含铁和锌的六大作物品种：水稻、小麦、玉米、木薯、甘薯和大豆。与此同时，其他研究机构也正在开展类似的工作。我们期待着未来的作物能充满营养。

二氧化碳含量增高导致淡水流失

全球二氧化碳含量增高以气候变暖的形式让人们汗流浃背。但是，大量的二氧化碳却导致植物排出的水分减少，从而造成了全球的淡水流失。这是一项利用计算机模型进行研究得出的结论，该研究揭示了为什么会有如此之多的淡水正在源源不断地流入海洋。

全球淡水资源正在减少

在过去的一个世纪中，越来越多的河流中的淡水离开陆地变为咸咸的海水。然而令人不可思议的是，降水总量的变化却不能解释淡水为什么流失加快。由于增加了干旱的可能性，因此全球淡水的净流失越发令人感到忧虑。科学家们曾推测，由人类活动导致的气候变化是造成这一结果的罪魁祸首，但却很难找出究竟是哪一个环节引发了淡水的流失。

为了搞清这一问题，由英国沃灵福德市气候预测与研究哈德利中心的气候学家尼柯拉 · 格德内领导的一个研究小组，模拟了过去一个世纪的全球天气状况。

研究人员设定了四个气候变化变量——温度的升高、全球植被的变化、因烟尘污染而对阳光照射造成的影响、大气中的二氧化碳浓度。研究人员分别对比了这四种因素对河流中淡水流失造成的影响，以及这四种因素共同作用所造成的影响。

研究结果显示，上升的二氧化碳含量能够单独导致淡水的流失。对这一模型数据的统计分析表明，温室气体的增加不仅造成全球变暖，同时还是淡水流失的主要原因。

实际上，二氧化碳在这里扮演了一个植物“止汗药”的角色。作为对温室气体增加的响应，植物减少了水分从它们的“毛孔”——即气孔中的蒸发，进而减少了从土壤中吸收的水分。这一结果导致土壤中出现了多余的水分，这些水分最终随着河流流入大海，而并没有随着植物的蒸发成为空气中的水分——这是保证水分以淡水的方式进行循环的主要因素。

英国谢菲尔德大学的气候学家伊安 · 伍德沃德表示，这项研究成果“条理清楚且令人信服”。伍德沃德指出，尽管通过温室试验，人们已经知道二氧化碳能够对植物“流汗”造成影响，但在全球范围内确定这一影响的规模仍是一项“重要的研究成果”。