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.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49