Тогда он облучил её. Пена осела. Сок стал прозрачным. Из ведра повалил пар.
– Чай готов! – торжественно объявил Тима. – Особый сорт, кленовый. Давайте кружки.
Ведро поставили посередине, разложили булочки, и началось пиршество. Скоро подобрали всё до крошки.
– Сыты? – заботливо осведомился Тима.
– Ух, – ответил Ван, – даже отяжелел! Спасибо зелёному листу! Накормил и напоил.
– Он всегда нас кормит, – сказал Тима. – Всех на земле кормит. Без зелёного листа и нас с вами не было бы! Вот какие дела!
Зелёный лист!
«Ни один растительный орган не испытал на себе человеческой несправедливости в такой степени, как лист… – говорил знаменитый русский учёный Климент Аркадьевич Тимирязев, всю жизнь посвятивший исследованию зелёного листа. – В течение веков, до конца прошлого столетия, человек упорно отказывался видеть в нём прямую пользу. Тогда как польза корня, как органа питания, цветка и семени, как органов размножения, была неоспоримо признана за ними с незапамятных времён, лист продолжал пользоваться легкомысленной славой пышного, но бесполезного наряда… А между тем… можно сказать, что в жизни листа выражается самая сущность растительной жизни, что растение – это лист».
Зелёный лист! Он делает бессмертной жизнь на Земле!
В мире много секретов и загадок. Человек постепенно разгадывает их одну за другой, вырывая у природы её сокровенные тайны. Он постигает сложнейшие явления и отвечает на бесконечные: «как, что и почему?»
Тысячелетиями люди видели солнечный свет и были уверены, что он белый. Но вот знаменитый английский учёный Ньютон поймал солнечный зайчик, пропустил его сквозь трёхгранное стекло – призму – и нашёл, что солнечный луч – это смесь семи основных цветов: красного, оранжевого, жёлтого, зелёного, голубого, синего и фиолетового.
Теперь это знает каждый школьник. Знает он и то, почему мы видим разные предметы окрашенными в разные цвета. Знает, что лист растения потому нам кажется зелёным, что хлорофилл отражает зелёные лучи солнечного спектра и именно они-то и попадают в наш глаз.
Спектральный анализ хлорофилла открыл нам очень важную тайну работы зелёного листа. Какую? Об этом будет сказано немного позднее.
А сейчас поговорим о том, какую роль играет зелёный лист в нашей жизни.
Почему мы стараемся озеленить города и посёлки? Это известно каждому: растения очищают воздух – они поглощают углекислоту и выделяют живительный кислород.
Но об этой очень важной функции зелёного листа узнали не так уж давно. Было время, когда для учёных совсем не ясен был вопрос: откуда в воздухе берутся неиссякаемые запасы кислорода?
Мы дышим: вдыхая кислород, мы выдыхаем углекислый газ. Горят дрова, уголь, при горении также поглощается кислород и выделяется углекислый газ.
Куда же девается «испорченный» воздух? Откуда вновь и вновь появляется кислород? Ведь никаких запасов, как бы ни были они велики, не хватило бы при таком расходе. А между тем незаметно, чтобы состав воздуха менялся, перенасыщался углекислым газом. Его всегда немного в воздухе – сотые доли, и в кислороде нет недостатка. Кислорода вполне хватает миллиардам живых существ, населяющих нашу планету.
Над этим вопросом задумывались учёные. Для того чтобы разгадать тайну, они ставили опыты.
В стеклянную банку, где на донышке была налита вода, они ставили огарок свечи и прикрывали её стеклянным колпаком. Воздух извне туда не мог проникнуть, края колпака были погружены в воду.
Свеча горела не долго. Она потухла, потому что под колпаком исчерпался кислород, а новые порции его не поступали. Воздух под колпаком насытился углекислотой.
А если вместо свечи под колпак поместить растение, что с ним будет? Учёные подозревали, что в процессе очищения воздуха участвуют растения. Но это ещё нужно доказать.
Несколько дней стояло в воде под колпаком растение и не только не увяло, но напротив – продолжало развиваться. Что же произойдёт, если теперь зажечь под колпаком свечу? Долго ли она будет гореть?
Огонёк светил долго, пока не сгорела вся свеча.
Что же произошло? По-видимому, воздух под колпаком в присутствии растения изменился. Свеча при горении насыщала его углекислым газом, который, надо думать, поглощало растение, выделяя необходимый для горения кислород.
Ну, а что, если под колпак с растением поместить не свечу, а живое существо – скажем, мышь? Как она себя будет чувствовать?
Учёный посадил мышь, прикрыл её колпаком и стал наблюдать. Мышь, по-видимому, не испытывала недостатка в кислороде. Она дышала, двигалась, жила, не проявляя ни малейшего неудовольствия.
Отлично! Значит, действительно зелёные растения поглощают углекислый газ и выделяют в воздух кислород.
Это было замечательное открытие. Оно показало, какую огромную роль играют в нашей жизни зелёные растения. Оно показало, что зелёный лист вовсе не бесполезный наряд, как думали раньше.
Учёные тщательно исследовали зелёный лист.
Зачем растению нужен углекислый газ, было известно давно. Углекислота содержит углерод, а углерод – важнейшая часть растения, его основа. Из углекислого газа в соединении с водой получаются углеводы: сахар, крахмал, клетчатка.
Предполагали, что углекислый газ впитывают из почвы корни.
Но это предположение оказалось неверным. Опыты показали, что этот газ добывают листья из воздуха. Он проходит через устьица, и через них же лист выделяет в воздух кислород.
Замечено было, что работает зелёный лист только на свету. Если света недостаточно или нет совсем, то растение не выделяет кислорода.
Но что при этом происходит в самом листе?
Учёные брали зелёный лист, накрывали его чёрной плотной бумагой. Чёрный цвет, как известно, поглощает все лучи солнечного спектра. А в одном или в нескольких местах бумаги делали отверстия, чтобы там солнечные лучи падали прямо на лист.
Через некоторое время учёные снимали чёрную бумагу и рассматривали лист под микроскопом. В тех местах, где его закрывала бумага, в хлорофилле не было никаких изменений. Но там, где через отверстия на лист падал луч солнца, появились бесцветные палочки и крупинки.
Тогда лист клали в спирт. Спирт становился ярко-изумрудным, а лист бесцветным. Его поливали раствором йода, и в тех местах, где были замечены крупинки, он становился тёмно-фиолетовым. Значит, крупинки эти не что иное, как крахмал. Только крахмал под воздействием раствора йода окрашивается в фиолетовый цвет.
Вспомните: крахмал появлялся лишь в местах, открытых для солнечных лучей. Там же, где чёрная бумага закрывала лист, крупинок крахмала не было. Значит, опыт доказывал, что крахмал в зелёном листе образуется только на свету.
Каким образом это происходит? Какие процессы совершаются в зелёном листе?
Раньше учёные предполагали, что в зелёном листе углекислый газ разлагается на кислород и углерод. Кислород уходит через устьица, а углерод, соединяясь с водой, которая всегда есть в клетках, образует нерастворимый крахмал, который затем легко превращается в растворимый сахар.
Однако новейшие исследования показали, что этот процесс происходит иначе. Хлорофилл направляет энергию солнечного луча не на углекислый газ, а на воду, находящуюся в клетках растения. Водород входит в соединение с углекислым газом, образуя углеводы. А кислород воды выделяется в воздух.
В первую очередь в листе образуется сахар. Он превращается в нерастворимый в воде крахмал, который и накапливается в хлоропластах. А затем уже крахмал превращается в растворимый сахар.
Как видите, результаты процесса те же, но протекает он иначе.
Сахар, «странствуя» из клетки в клетку, попадает в корень, стебель, цветки. Из него образуется клетчатка, остов растения, из него же создаются и более сложные вещества – белки и другие.
Зелёный лист – словно чудесная фабрика природы, единственная, где впервые из мёртвых, неорганических веществ вырабатываются органические, из которых и состоят все организмы.
Но почему эта фабрика зелёного листа работает только на свету? Потому что ей нужен двигатель – сила, которая приводила бы её в движение.
Двигатель – это свет. Источник силы – солнечный луч.
Чем больше света, тем энергичнее работа. Лист потому и построен широким, плоским, чтобы поверхностью своей улавливать как можно больше света.
Эту способность зелёного листа использовать лучи солнца Тимирязев назвал фотосинтезом, то есть созиданием при помощи света.
Вот теперь пришла очередь рассказать о том, какую важную тайну работы зелёного листа открыл спектральный анализ хлорофилла.
Зелёный лист поглощает солнечный свет, а луч солнца – это поток «сгустков» энергии.
Не все лучи лист поглощает одинаково.
Известно было, что он задерживает часть красных, больше всего – синих и фиолетовых. Но учёные считали, что главную работу производят не эти сильно поглощаемые листом лучи, а оранжевые.
Дело в том, что жёлтые и оранжевые лучи самые яркие в спектре: они больше других раздражают наш глаз, они ослепляют нас в ясный солнечный день.
И вот по аналогии с действием света на наш глаз учёные решили, что именно жёлтые и оранжевые лучи производят главную работу в зелёном листе, именно они осуществляют фотосинтез.
Но как же так – оранжевые лучи поглощаются зелёным листом меньше, а производят главную работу? Здесь была явная «неувязка». Поглощаются одни лучи, а действуют другие.
И вот Климент Аркадьевич Тимирязев своей блестящей работой доказал, что фотосинтез осуществляется именно в тех лучах, которые сильнее всего поглощает зелёный лист: красных и фиолетовых.
Ничто на свете не исчезает и не появляется вновь – так говорит закон сохранения энергии в природе. Луч света, пойманный зелёным листом, затратился на работу, он перестал быть светом, но энергия его не исчезла – она только видоизменилась. Поток сгустков энергии превратился в органическое вещество, в потенциальную энергию. Сила солнечного луча, видоизменившись, превратилась в запас, который потом будет использован.
В своей замечательной книге «Жизнь растений» Тимирязев приводит наглядный пример того, что такое потенциальная энергия.
«Подобный запас энергии, – пишет он, – мы делаем каждый день, заводя свои часы; явная энергия заводящей руки превращается в потенциальную энергию часовой пружины, которая затем исподволь в течение суток принимает форму явной, в движении стрелки».
Запасом солнечной силы, которая отложилась в зелёном листе, пользуется не только растение, но и человек и животное. Органическое вещество, создающееся впервые в зелёном листе – и только в нём, – попадает так или иначе в нашу пищу: с хлебом, молоком, мясом, с овощами и фруктами.
Пища подкрепляет, придает нам силы. Почему? Потому что вместе с органическим веществом, которое находится в пище, мы поглощаем и сохранённый в нём солнечный луч. Источник этой силы – в потенциальной энергии луча солнца, отложенной про запас в зелёном листе.
Зелёный лист…
Не было бы в мире зелёного листа, и вся наша планета превратилась бы в мрачную, бесплодную пустыню, окружённую отравленной атмосферой.
Растения создали кислород воздуха; он появился на Земле вместе с первым зелёным ростком.
Без зелёных растений не было бы и тех органических веществ, из которых построено наше тело, мускулы, нервы.
Не стало бы и той пищи, где таится луч солнца, запасённый зелёным листом.
«Этот луч солнца согревает нас. Он приводит нас в движение. Быть может, в эту минуту он играет в нашем мозгу».
Так говорил Тимирязев.
– Катя, а ты знаешь, почему лист зелёный? – лениво спросил Тима.
Он лежал в своей любимой позе, растянувшись на спине и подложив руки под голову, созерцая через прозрачные стенки клетки движение протоплазмы и зелёных хлоропластов в других клетках, наверху, в «частоколе».
– Знаю, конечно, – улыбнулась девочка. – Ты думаешь, я уж вовсе ничего не знаю!
– Да, у Тимы есть такая черта: он воображает, что очень учёный, – медленно сказал Виктор.
– Ничего-то я не воображаю, – спокойно отозвался Тима. – Просто есть вещи, мне более знакомые, близкие, чем, скажем, тебе. А ты силён в других областях, например в киносъёмке. Вот и всё!
– Спасибо и на этом.
– Ты, кажется, опять взялся за старое?
Назревала ссора. Но Катя поспешила вмешаться.
– Слушай, Ван, – спросила она с крайне важным видом, – а есть такие растения, у которых отсутствует хлорофилл?
– Есть, Это растения чужеядные – паразиты. Они живут на чужой счёт. Вот заразиха, повилика… Заразиха пристраивается к корням, а повилика обвивается вокруг стеблей каких-либо растений и высасывает из них соки. У неё вместо листьев какие-то чешуйки.
Ван что-то долго ещё объяснял, но Катя его не слушала. Она была довольна, что предотвратила ссору, а сейчас думала о чём-то другом. Она вынула из кармана цветастой юбки гребешок и стала расчёсывать свои длинные светлые волосы.
– Ты сейчас похожа на русалку, Катя, – сказал Тима. – Как в сказке Андерсена, помнишь? От зелёного света ты сама стала какая-то бледная, а волосы – зеленоватыми.
Катя разделила волосы на две пряди и начала заплетать косы.
– Куда девалась моя лента? Тима, ты не лежишь на ней?
Тима приподнялся, посмотрел:
– Какая она?
– Зелёная.
– Нету. Поищи где-нибудь возле себя. Куда ей деваться! – Тима снова улёгся.
Но лента словно в воду канула. Катя искала её, искала, наконец махнула рукой.
– Ну её, обойдусь и так. – Она соединила концы двух кос, вплела в них оставшуюся ленту, заложила косы вокруг головы и надела сетку.
Товарищи торопили её. Решено было пойти дальше, осмотреть лист.
– Ван, тащи запасный маяк, – сказал Тима. – Он мне все плечи оттянул.
Смеясь и толкаясь, путешественники покинули гостеприимную зелёную «комнату».
Сначала всем захотелось спуститься в самый низ. Путь лежал через удивительные пещеры. Своды и колонны их были наполнены хлоропластами, и они светились ярким изумрудом.
Внизу, в клетках нижней кожицы листа, хлоропластов почти не было. Они виднелись лишь в тех, что, изогнувшись дугой, оставляли между собой щели устьиц.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24