Краснофлотец. 1945, июнь.

24 июня 1945 г., № 149 (2 2 2 6 ) К Р А С Н О Ф Л О Т Е Ц ОАСНОфЛОТСКИЕ ЧТЕНИЯ ля человека и для животных обяза­ тельно необходима такая нища, кото­ рая содержит в се­ бе готовые сложные органические химические сое­ динения: углеводы (сахар, крахмал), жиры, белки, вита­ мины. Все эти органические состав­ ные части пищи люди и все животйые прямо или косвенно получают в готовом виде из растений. А зеленые растения обладают чрезвычайно важной способ­ ностью: они сами готовят для себя сложные органические со­ ставные части пищи. Они гото­ вят их из обыкновенных, широ­ ко распространенных в природе минеральных веществ — у г л е ­ кислого газа, воды и некоторых минеральных солей. И, что осо­ бенно существенно отметить, такое приготовление сложных органических веществ пищи из сравнительно простых мине­ ральных веществ может совер­ шаться только в зеленых ча­ стях растений и только при помощи солнечного света. Подумайте только. Посадили вы у себя на огороде карто­ фель. Он вырос и расправил свои зеленые листья на солнце. И вот в этих листьях совер­ шается замечательное явление. Они из почвы через корни по­ лучают воду, а из воздуха по­ глощают углекислый газ. Этот газ проникает внутрь листьев через особые щели в их кожи­ це, которые называются устьи­ цами. В листьях, под их кожи­ цей, находится листовая мя­ коть. Она состоит из мелких ячоек—клеток, в которых содер­ жится живое вещество — про­ топлазма, в протоплазме нахо­ дится много зеленых зернышек. Вещество, окрашивающее эти зернышки в зеленый цвет, на­ зывается хлорофиллом. Это сло­ во греческого происхождения и в переводе на русский язык означает «листовая зелень». В этих живых клетках листо­ вой мякоти, именно в зеленых хлорофилловых зернах, проис­ ходит образование первых орга­ нических веществ пищи — у г ­ леводов — из углекислого газа и воды. Хлорофилл задержи­ вает солнечный свет и обращает его энергию на разложение у г ­ лекислого газа. Углекислый газ разлагается на свои состав­ ные элементы — углерод и ки­ слород. Кислород через упомя­ нутые щели — устьица, имею­ щиеся в листе, выделяется об­ ратно в воздух, а углерод всту­ пает в соединение с элемента­ ми воды — водородом и кисло­ родом. Так получаются в зеле ­ ных листьях первые опгакиче- ские вещества — углеводы (са­ хар, крахмал). Но в зеленых листьях эта пища долго не за­ держивается. У картофеля, на- КОСМИЧЕСКАЯ РОЛЬ РАСТЕНИЙ Академия Ь. А . КЕЛЛЕР . в крахмале и древесине. Вот что в ярких образных выражениях писал об этом Ти ­ мирязев: «гСогда-то где-то на землю упал луч солнца, но он упал не на бесплодную почву, он упал на зеленую былинку пшенич­ ного ростка или, лучше сказать, на хлорофилловое зерно. Уда­ ряясь о него, он потух, перестал быть светом, но не исчез. Он только затратился на внут­ реннюю работу, он рассек, ра­ зорвал связь между частицами углерода и кислорода, соеди­ ненными в углекислоте. Осво­ божденный углерод, соеди­ няясь с водой, образовал крах­ мал. Этот крахмал, превратись в растворимый сахар, после долгих странствований по ра­ стению отложился, наконец, в зерне в виде крахмала же или в виде клейковины. В той или другой форме он вошел в со­ став хлеба, который послужил нам пищей. Он преобразился в напги мускулы, в наши нервы. И вот теперь атомы углерода стремятся в иапгих организмах вновь соединиться с кислоро­ дом, который кровь разносит во все концы нашего тела. При этом луч солнца, таившийся в них в виде химического напря­ жения, вновь принимает йюрму явной силы. Этот луч солнца согреттает нас. Оя приводит нас в движение. Выть может, в эту минуту он играет в иатпе*г мозгу». И еще: «Пища служит источником силы в нашем организме по­ тому только, что она — ничто иное, как консерв солнечных лучей». Земля населена бесчислен­ ными разнообразными живыми существами, и в каждом из них происходят процессы движе­ ния, изменения, преобразова­ ния. И вот вся энергия, необходи­ мая для этих движений, изме­ нений, преобразований, в ко­ нечном итоге происходит от солнца через посредство зеле ­ ных растений и органических веществ пищи, которые эти ра­ стения приготовляют из неор­ ганических веществ. Но от солнца, через посредство зеле ­ ных растений, получается энергия не только для тела всех живых существ. Отсюда же происходит энергия, кото­ рую человечество широко ис­ пользует для своих ппгшооб- разных технических целей. Древесина, торф, каменный пример, она из листьев перехо- г ° « C^ ‘Д* Тт.. ° Т 30л/?ньгх дит в растворенном виде в оео- содержат в себе в этом не уничтожается, а пере­ ходит в особое скрытое состоя­ ние и накапливается в органи­ ческих веществах, образующих- • ся в теле растений, например, рромадную общую зеленую по­ верх иость подставляет расти­ тельность солнечному свету на всей земле. Тимирязев приводит такие расчеты. Посев клевера зани­ мает площадь в 1 гектар, а об­ щая поверхность его зеленых листьев на этом одном гектаре составляет 26 гектаров. У лю­ церны это соотношение еще больше. На одном гектаре лю ­ церны общая поверхность ее зеленых листьев достигает 85 гектаров. Академик Вернадский приво­ дит интересные подсчеты, по­ казывающие, какую общую по­ верхность своих частей с зеле ­ ным веществом подставляет солнечным лучам весь расти­ тельный мир на нашей плане­ те — Земле на суше и п ро ­ де. В морях и океанах у их бе­ регов существуют богатые под­ водные луга из водороелей, которые содержат в себе зеле ­ ное вещество — хлорофилл. А вдали от берегов, на просторе морей и океанов, в воде во мно­ жестве плавают микроскопиче­ ски малые водоросли и тоже ловят солнечный свет при по­ мощи хлорофилла. Оказывает­ ся, что общая поверхность всех частей растений, которые ло ­ вят солнечный свет при помо­ щи хлорофилла, на всем земном шаре в 100—500 раз больше, чем поверхность самого земно­ го шара. При этом учитывалась растительность во время пол­ ного своего развития. бые подземные органы —■клуб­ ни. Эти клубни также состоят из живых клеток. По мере со­ зревания клубней, они все боль­ ше наполняются огромным ко­ личеством зернышек крахмала. Вея совокупность тех хими­ ческих превращений, в которых зеленые растения пои гюмопти солнечного света добывают себе углерод и приготовляют орга­ нические вещества пищи — у г ­ леводы, называется усвоением или ассимиляггией углерода или еще фотосинтезом. Накопление солнечной энергии Растение для приготовления себе органических веществ пи­ щи из углекислого газа и воды поглощает и использует сол­ нечный свет. Энергия света при скрытом виде накопленную этими растениями энергию сол ­ нечного света. В настоящее время ученые склоняются к то- Слева — растение, выращен­ ное на свету . Справа — расте­ ние, выращенное в темной ком­ нате. Можно образно сказать, что через посредство зеленых ра­ стений солнечная энергия не­ обыкновенно широким и могу­ щественным потоком вливается во весь живой мир, населяющий нашу планету, и в трудовую деятельность человечества. Но в зеленых растениях толь­ ко сравнительно небольшая часть задержанной ими сол­ нечной энергии используется для усвоения углерода и обра- мнвнкю> что и нефть пред-, зования органических веществ ставляет собой остатки древних! пищи. Гораздо большая часть живых суптеств. С лед ова т елей ,; этой энергии у зеленых расте- и та скрытая энергия, которая — >*- — - — - — — --------- содержится в нефти, также произошла когда-то от энергии солнечного света, которую по­ глощали и накапливали в себе зеленые растения. Если Сте­ фенсон, изобрегатель паровоза, сказал о поезде, что его двига­ ет солнечный свет (уголь, сжи­ гаемый в топке паровоза), то теперь то же самое мы можем сказать и о самолете (бензин). Легко понять, почему расти­ тельный мир накапливает в се­ бе так много энергии солнеч­ ного света. Д ля этого надо только представить себе, какую ний на суше идет на испаре­ ние воды. Зеленые растения поглоща­ ют приблизительно 75 процен­ тов всей падагошей на них сол ­ нечной энергии. При этом толь­ ко 1—5 проц. той энергии, которую зеленые растения по­ глотили, они используют на усвоение углерода. И, тем не менее, при усвоении углерода золеные растения накапливают в своем теле за год 162 тысячи биллионов калорий. Это гро­ мадный вапас солнечной энер­ гии для человечества и всего живого мира. На испарение воды зеленые растения расходуют 95 — 99 проц. той солнечной энергии, которую они поглотили. Вооб­ ще на испарение воды идет очень большое количество той солнечной энергии, которая до­ стигает земной поверхности, — приблизительно в 2 тысячи раз больше, чем на усвоение у г л е ­ рода зелеными растениями. Но и в процессе испарения воды на земной поверхности зеленые растения играют очень большую и важную роль. В са­ мом деле, их листья образуют громадную общую испаря­ ющую поверхность и вообще своим испарением необыкно­ венно усиливают и ускоряют круговорот воды на нашей пла­ нете. Зеленые растения извлекают своими корнями воду из почвы и снова выделяют ее из своих листьев в воздух в виде водя­ ного пара. Это способствует образованию туч и выпадению атмосферных осадков. Вез ис­ паряющей деятельности расте­ ний значительно больше воды уходило бы в глубину суши, и сама суша все больше превра­ щалась бы в пустыню. Следо­ вательно, водяная энергия от рек и водопадов также поддер­ живается на земной поверхно­ сти благодаря солнечной энер­ гии и в значительной степени через посредство зеленых рас­ тений. Растения — источник пищи для всего живого мира Химическую основу всей жи­ вой материи, всех живых с у ­ ществ составляют сложные сое­ динения углерода с другими элементами. Все живые с у ­ щества на земле, от крохотно­ го микроба до человека вклю­ чительно, имеют в составе своего тела углерод как совер­ шенно необходимый элемент. Всем живым существам для их роста, размножения и вооб­ ще жизнедеятельности н^жны большие, все новые количества элемента — углерода. Откуда же получают этот не­ обходимый углерод человек и животные? Они получают его из готовой органической пищи, например, из углеводов — са­ хара и крахмала, представля­ ющих собой сложные химиче­ ские соединения углерода, во­ дорода и кислорода. А зеленые растения сами го­ товят для себя органическую пищу и углерод для нее добы­ вают себе из углекислого газа. Представьте себе высокое мачтовое столетнее дерево — нашу обыкновенную лесную сосну. Сто лет тому назад эта сосна начала расти из малень­ кого семени. Средний вес та­ кого семени без крылышка рав­ нялся всего 4 — 6 тысячным долям грамма. И, конечно, со­ держание углерода в этом се­ мени было ещо меньше. Но вот из такого семени выросло сто­ летнее сосновое дерево высо­ той в 30 метров. У таких де­ ревьев только их ствол и сучья, без хвои и корней, в воздушно­ сухом состоянии имеют при­ мерный вес в 765 килограммов. Таким образом, только в своем стволе и сучьях сосна увели­ чила свой вес, по сравнению со своим семенем, в 153 миллиона раз. В семени углерода было очень мало, а в стволе столет­ ней сосны он содержится в очень больших количествах. Этот пример показывает, ка­ кую большую массу сложных органических веществ образу­ ют зеленые растения из срав­ нительно простых веществ ок­ ружающей неорганической при­ роды. Этот пример показываем также, как много зеленые ра­ стения накапливают в себе у г ­ лерода, добывая его из у г л е ­ кислого газа, который нахо­ дится в окружающем воздухе в очень раздробленном, рассеян­ ном .состоянии, в количестве всего только 8 сотых процента по об’ему. Собирать и накапливать в своем теле солнечную энергию, рассеянную энергию солнечных лучей, собирать и накапливать в своем теле в виде органиче­ ских веществ соответствующие, рассеянные в природе, хими­ ческие элементы — вот какова великая космическая роль ра­ стений. Но этим их значение для живого мира еще не огра­ ничивается. Зеленые растения и атмосфэра земля При дыхании живые сущест­ ва навлекают из воздуха сво­ бодный кислород и выделяют в воздух углекислый газ. Одни только люди, по ориентировоч­ ным подсчетам, за сутки выде­ ляют в воздух 1.200 миллионов килограммов углекислого газа. А сколько на земле сжигается каждые сутки всякого рода топлива — угля , торфа, нефти, дров и т. д. При этом также по­ глощается из воздуха свобод-' ньгй кислород и выделяется б воздух углекислый газ. (К сжигания угля и торфа в воз­ дух выбрасывается, примерно, 275 миллионов тонн углекисло­ го газа в год. Почва также дышит — поглэ- щает кислород и выделяет у г ­ лекислый газ. Это дыхание почвы об’ясняется тем, что fe ней дышат корни растений, животные и особенно микробы, которые находятся в почве в ог­ ромных количествах. Например, один гектар прогретой, хорошо обработанной земли выделил за 3 месяца 10 — 20 тонн углекис­ лого газа. И, несмотря на все эти явле­ ния дыхания, горения, окисле­ ния, воздух остается пригод^ кым для дыхания. Количество кислорода в воздухе заметно не уменьшается, а содержание углекислого газа поддержи­ вается на почти одинаковой незначительной величине — обыкновенно всего 3 сотых про^ цента с очень небольшими колебаниями. Зеленые растения поддержи-* вают воздух в состоянии, при-* годном для дыхания. Они по­ глощают из воздуха у г л е ­ кислый газ и выделяют в воз­ дух свободный кислород. В ре­ зультате этого содержание кислорода и углекислого газа поддерживается в воздухе на одном и том же уровне. Зеленые растения также ды­ шат и при этом извлекают из воздуха свободный кислород и выделяют обратно углекислый газ. Но это дыхание зеленых растений проявляется наружу только ночью. А днем, на свету, в зеленых частях растений го­ раздо сильпее идет обратный процесс, при котором из возду­ ха они извлекают углекислый газ и выделяют в воздух кисло­ род, другими словами, днем, на свету, дыхание у зеленых ра­ стений сильно перекрывается усвоением углерода или пита' нием. Теперь понятно, почему мож­ но говорить о космической роли растений.