Чудесно и удивительно рождение и развитие каждого нового растения!
И как бы различны растения ни были, все они начинают свою жизнь одинаково. Будь то гигантский эвкалипт или маленькая невзрачная ромашка, прекрасная роза или скромный картофель, — все они вступают в жизнь тоненькими нежными ростками.
Посадили весной в землю клубень. Увлажнилась почва, пригрело ее солнце и из глазка клубня выбился беленький крохотный росточек. На первых порах он питается теми веществами, что были заготовлены для него впрок в самом клубне. Но вот росток пробил слой почвы, он вырвался наружу, превратился в стебелек и распустил на свободе пару-другую зеленых листочков. Отныне ему не нужны больше подземные запасы пищи, запрятанные в материнском клубне. Да и осталось их там очень мало. Теперь молодое растеньице будет питать сама земля, огромный воздушный океан, окружающий его, и великая живительная сила солнца. Солнце — источник всякой энергии на земле. Под сенью его животворных лучей растет, цветет и зреет весь огромный многообразный растительный мир, среди которого мы живем. Этот мир нас кормит, согревает, одевает. С древнейших времен люди знали, — вернее, чувствовали огромную силу и помощь солнца; они почитали и даже боготворили его. Но самую тайну солнечного луча долго не удавалось раскрыть. Это сделал в конце прошлого столетия замечательный русский ученый — ботаник Климент Аркадьевич Тимирязев.
Сам он как-то в шутливой и занимательной форме рассказал о своей работе по изучению той тесной связи, что существует между солнцем и жизнью на земле. Это было более пятидесяти лет тому назад. Тимирязев выступал тогда с лекцией в Лондоне перед английскими учеными. Лекцию он начал несколько необычно: Вместо витиеватых и глубокомысленных предисловий Тимирязев прежде всего напомнил своим слушателям об одном любопытном курьезе из книги знаменитого английского писателя Свифта «Путешествия Гулливера».
«Когда Гулливер в первый раз осматривал академию в Лагадо, — так начал свой рассказ Тимирязев, — ему прежде всего бросился в глаза человек сухопарого вида, сидевший, уставив глаза на огурец, запаянный в стеклянном сосуде. На вопрос Гулливера диковинный человек пояснил, что вот уже восемь лет, как он погружен в созерцание этого предмета в надежде разрешить задачу улавливания солнечных лучей и дальнейшего их применения…»
И дальше Тимирязев продолжал:
«Для первого знакомства я должен признаться, что перед вами именно такой чудак. Более тридцати пяти лет провел я, устремившись если не на зеленый огурец, закупоренный в стеклянную посудину, то на нечто вполне равнозначащее — на зеленый лист в стеклянной трубке, — ломая себе голову над разрешением вопроса о запасании впрок солнечных лучей.,.»
Зеленый лист и солнечный луч — вот где разгадка одной из самых великих и сокровенных тайн природы! В зеленом листе, запасается впрок сила солнца, которую мы используем в виде, пищи и в качестве топлива, одежды, жилища.
Тому же Тимирязеву принадлежат слова и о том, что вся наша пища «не что иное, как консерв солнечных лучей».
Как же создаются эти изумительные солнечные консервы? Где та фабрика, которая умеет их вырабатывать? Мы уже выше назвали ее — это чудесная фабрика зеленого листа. Возьмите, например, лист картофельного растения. Ведь это и есть одна из тех волшебных лабораторий природы, в которой создаются бесценные клады под землей. Как же. всё: это происходит? Как образуется в картофеле крахмал и каким образом он накопляется в клубнях? Забегая несколько вперед, заметим, что основным материалом, из которого образуются все питательные вещества в зеленом листе растения, является углекислый газ. Тот самый газ, который мы при дыхании выбрасываем из легких. Пожалуй, еще больше он знаком вам по газированной воде; ведь вода эта получается при насыщении ее углекислым газом. Так вот, соединившись с водой и пройдя ряд сложных химических превращений, углекислый газ в конце концов переходит в сахар, а затем — и в крахмал. Но разве возможно, чтобы из углекислого газа и воды получился сахар? Конечно, в обычных условиях, скажем в стакане той же газированной воды, это никогда не случится. Тимирязев когда-то шутил, что если предоставить самому лучшему, повару сколько угодно свежего воздуха, солнечного света и целую, речку чистой воды, он, однако, не приготовит из этой смеси ни сахара, ни крахмала, ни жира. А вот в зеленом листе растения под живительными лучами солнца это, казалось бы, фантастическое превращение происходит каждый день, каждую секунду.
Дело в том, что лист каждого растения, в том числе и картофельного, усеян многочисленными порами, мельчайшими отверстиями. Они называются устьицами. Величина каждого устьица во много раз меньше укола самой тончайшей иголки. Достаточно сказать, что на любом листе — их миллионы. Через устьица, эти мельчайшие отверстия, поступает в лист углекислый газ из воздуха; через них же испаряется лишняя вода.
Каждому известно, что листья имеют зеленую окраску; Зеленый цвет их зависит от изумрудных зернышек особого вещества, которые заключены в клетках листа. Вещество это называется хлорофиллом; слово «хлорофилл» греческого происхождения. В переводе на русский язык это значит «листовая зелень». Хлорофилл является одним из самых замечательных веществ в природе, обладая особой способностью поглощать лучи солнца. Они как бы задерживаются в хлорофилле и способствуют тому, что углекислый газ соединяется с водой.
Хлорофилловые зерна являются как бы посредниками между солнцем и воздухом или, точнее; между солнечной энергией и углекислым газом.
И в результате этого волшебного соединения углекислого газа, с водой р листьях образуется сахар и выделяется кислород. Вот этот интересный и сложный процесс образования новых веществ с помощью солнечного света называется в науке фотосинтезом. «Фото» значит «свет», «синтез» — «созидание», «соединение». Явлению фотосинтеза мы обязаны всеми огромными богатствами, какие дает нам зеленый мир, какие создаются в зеленых листьях растений.
Вот как рассказывал Тимирязев о сущности фотосинтеза: «Когда-то, где-то на землю упал луч солнца, но он упал не на бесплодную почву, он упал на зеленую былинку пшеничного-ростка, или, лучше сказать, на хлорофилловое зерно. Ударяясь 6 него, он потух, перестал быть светом, но не исчез. Он только затратился на внутреннюю работу, он рассек, разорвал связь между частицами углерода и кислорода, соединенными в углекислоте. Освобожденный углерод, соединяясь с водой, образовал крахмал».
Заканчивая свой вдохновенный поэтический рассказ о солнечном луче, Тимирязев далее говорил: «Этот луч солнца согревает нас. Он приводит нас в движение. Быть может, в эту минуту он играет в нашем мозгу».
Надо сказать, что современная наука установила более точно, как усваивается зеленым листом углекислый газ. Оказывается, что под влиянием солнечного света разлагается вода. Она распадается на два газа: на кислород и водород. Кислород выделяется в окружающую среду (вот почему так легко дышится в лесу или саду, а водород соединяется с углекислым газом. В самом же главном Тимирязев нисколько не ошибался.
Вся удивительная работа солнечного луча происходит только в тайниках зеленых листьев. А ведь люди не всегда правильно ценили листья. Великий русский баснописец И. А. Крылов написал когда-то басню «Листы и корни». В этой басне листья изображались лишь как пышный, но бесполезный наряд растения, Крылов считал, что листья дают только красоту дереву, что благодаря им оно «так пышно и кудряво, раскидисто и величаво».
Всю же «черную работу» растения выполняют, мол, одни лишь корни. Ознакомившись с процессом фотосинтеза, с тем замечательным явлением созидания, которое совершается в листьях, я думаю, вы убедились, что Крылов не совсем был прав. В оценке листьев, как указывал Тимирязев, он допустил большую ошибку.
Не всё еще до конца разгадано в сложном и большом процессе фотосинтеза. Мы еще не умеем как следует управлять фотосинтезом. Солнце излучает огромное, прямо-таки неисчислимое количество энергии. Только на нашу землю попадает столько энергии, что для ее производства потребовалось бы 58 миллионов таких электрических станций, как Куйбышевская ГЭС на Волге! И вот из этого огромного океана солнечной энергии зелёные растения используют пока всего только каких-нибудь две сотых части.
А что же будет, когда человек до конца разгадает тайну фотосинтеза, научится им управлять по-своему? Какое богатство, какое изобилие наступит тогда на земле! И как жалко выглядят те буржуазные лжеученые за границей, которые в угоду капиталистам твердят об оскудении земли, о якобы неизбежности голода! Советские ученые, идя по стопам Тимирязева, разгадывают всё новые и новые секреты солнечного луча и зеленого листа и помогают созданию изобилия в нашей стране. Наступит день — он не за горами, — когда человек научится превращать углекислый газ в сахар, в крахмал, в другие вещества, подобно тому, как это делается в чудесной зеленой лаборатории природы.
А пока мы еще не научились это делать, предоставим зеленым нашим друзьям создавать для нас замечательные солнечные консервы. Проследим же теперь, как создается наш клад под землей, как в картофельном клубне образуется крахмал.
Корни картофельного растения сидят в земле. Здесь имеется запас минеральных солей, а также углекислота, которая получается от разложения органических удобрений. С помощью корней растворы питательных солей поступают в организм растения. Через устьица из воздуха проникает в листья углекислый газ. Как доказал советский ученый академик А. Л. Курсанов, часть углекислоты передают также и корни из земли. С помощью солнца и хлорофилла углекислый газ и вода образуют простейший сахар — глюкозу.
По мере накопления глюкоза превращается в крахмал. Когда, же в листьях создается избыток крахмала, он снова разлагается, превращаясь в сахар, и по бесчисленным каналам стеблей, спускается вниз, под землю. Здесь, в подземных стеблях — в столонах — сахар снова преобразуется в крахмал и накопляется в клубнях картофеля. Так непрестанно совершается образование сахара и крахмала.
Из углекислого газа и воды в конечном счете образуются не только крахмал, и сахар, но и жиры, кислоты и другие органические вещества. Только при создании белков участвует еще другой химический элемент — азот. Основой же всего остается углекислый газ. Листья растения поглощают его поэтому в огромных количествах. Для урожая картофеля в 500 центнеров с гектара необходимо, чтобы листья его каждый день получали около трехсот килограммов углекислого газа.
Вот как раскрылась тайна образования клада под землей.