Извечные загадки науки, стр. 25

БЛ. Цит. произв., с. 112-113.

108

дователеи, рассматривающих транспирацию как яв-

ление чисто биологическое. На его взгляд, более ес-

тественно считать за отправную точку исследования

тот очевидный факт, что путем транспирации осуще-

ствляется связь растения с окружающей его физиче-

ской средой'.

Из сказанного ясно одно, а именно, что работа

верхнего концевого двигателя обеспечивается за счет

притока внешней энергии в виде лучистой энергии

солнца. Именно в этом, а не в чем-то другом состоит, прежде всего, роль солнечной энергии для жизнедея-

тельности растений! При транспирации вода перехо-

дит из жидкого состояния в газообразное. Для этого

изменения фазового состояния воды необходимо за-

тратить энергию, равную теплоте парообразования

(при обычной температуре воздуха примерно 590

кал/г). Вот почему совершенно необходимым усло-

вием транспирации является приток внешней энер-

гии к испаряющей поверхности.

Итак, постоянное испарение влаги с листьев обес-

печивает непрерывное движение восходящего тока

воды в растении. Благодаря главным образом про-

цессу транспирации, корневая система засасывает

воду из почвы, и происходит ее движение вверх. На-

ходящаяся в проводящих сосудах растения вода ока-

зывается как бы подвешенной в виде тончайших ни-

тей между клетками испаряющей поверхности

и клетками корневых волосков, и тем самым обеспе-

чивается непрерывность ее движения вверх.

Но все это - общие положения. Известно, что во-

да испаряется с различных поверхностей с разной

степенью интенсивности: более энергично с темных

и менее - с поверхностей светлых. Испарение и его

интенсивность зависит также от атмосферных усло-

вий - температуры, влажности, давления. Каким об-

1 Пенмач ХЛ. Растение и влага. Л., 1968, с. 50.

109

разом, и в силу каких законов происходит испарение

влаги с листьев? Если для сравнения обратиться

к теплокровным животным, то здесь испарение жид-

кости из легких и потовых желез обеспечивается су-

ществованием разности температур между организ-

мом и внешней средой.

Объяснение данного явления вытекает из второго

начала термодинамики. Согласно ему тепло перехо-

дит только от теплого тела к холодному, но обратно -

от холодного к теплому, оно само собой, без затраты

дополнительной внешней энергии, перейти не мо-

жет. Иными словами, движение тепла происходит са-

мопроизвольно только в направлении градиента по-

нижения температуры.

Если взять растение, то его активная жизнедея-

тельность проходит в среде, температура которой, как правило, выше температуры самого растения.

При таком тепловом балансе с внешней средой рас-

тение не могло бы осуществлять транспирацию вла-

ги, а следовательно, обеспечивать ее постоянное дви-

жение из почвы в растение. бгсюда ясно, что расте-

ние должно обладать каким-то органом, регулирую-

щим теплообмен между ним и внешней средой.

На основании многочисленных наблюдений за про-

цессом жизнедеятельности растений, таким органом

следует признать его листья.

Туг именно и предстает в своем подлинном значе-

нии роль темнозеленой окраски листьев. Зеленая

пигментация служит наилучшим, выработанным са-

мой природой средством аккумуляции листьями рас-

тений солнечной и световой энергии для превраще-

ния ее в энергию парообразования, а через это -

в энергию движения тока воды снизу вверх. С этой

точки зрения становится понятным приводимый вы-

ше факт, что более богатые хлорофиллом темнозеле-

ные листья растений способны и более интенсивно

испарять влагу со своей поверхности. Зеленые лис-

110

тья, аккумулируя световую и солнечную энергию, со-

здают ту необходимую разность температур между

своей испаряющей поверхностью и окружающей сре-

дой, которая и служит движущей силой испаряю-

щейся влаги. Но вместе с тем регулируется и общий

теплообмен растения: усиленная транспирация не

позволяет листьям перегреваться в жаркие солнеч-

ные дни.

В этом смысле зеленая пигментация растений по

своей физиологической функции ничем не отличает-

ся от пигментации животных, также выполняющей

физиологическую роль регулирования теплообмена

организма с внешней средой. Зеленый цвет растений

можно вполне определить как их «зеленый загар».

В самом деле, если, к примеру, выставить зтиолиро-

ванные, то есть бесцветные, выращенные в темноте

листья растения, на свет, то они быстро начинают зе-

ленеть, или, иными словами, покрываться «зеленым

загаром», готовясь тем самым к выполнению своей

теплообменной функции. Аналогично этому, кожа

человека покрывается темной пигментацией («заго-

рает») на солнечном свету, оставаясь белой, будучи

защищенной. Для человека постоянная темная пиг-

ментация характерна лишь для районов с высокой

температурой окружающей среды и высокой влажно-

стью, где при отсутствии такой пигментации тепло-

обмен с окружающей средой был бы весьма затруд-

нен, если вообще возможен. Для растений же как ор-

ганизмов, обладающих, как правило, температурой

более низкой, чем температура окружающей среды, зеленая (или для некоторых видов растений иная) пигментация необходима в любых условиях, ибо

только она обеспечивает возможность теплообмена

растения с окружающей средой, обеспечивает акку-

муляцию необходимой энергии для действия верхне-

го концевого двигателя, для подъема влаги вверх и ее

испарения.

111

В связи с рассматриваемой проблемой питания

растений бегло затронем вопрос об азотном питании

растений. Он аналогичен проблеме углеродного пи-

тания. Хорошо известен факт, что растения не могут

развиваться нормально без потребления азота и, бо-

лее того, что они сами образуют азотосодержащие

органические вещества. Но здесь встает все тот же

вопрос: откуда они берут азот, если в воде его нет, а в почве его содержание настолько ничтожно, что

никак не могло бы покрыть потребности раститель-

ного мира в этом веществе (животные, как мы знаем, потребляют необходимый им азот исключительно из

растений).

Многочисленные опыты показали, что растения

не способны усваивать азот воздуха. Факт сам по се-

бе в высшей степени примечательный, должный, ка-

залось 6ы, сильно озадачить сторонников теории фо-

тосинтеза. Действительно, если растения могут, со-

гласно теории фотосинтеза, улавливать из воздуха

необходимый им углерод путем ассимиляции содер-

жащейся в атмосфере в самом ничтожном количест-

ве углекислоты, то почему они не способны тем же

путем улавливать не менее необходимый для их жиз-

недеятельности азот, тем более, что та же атмосфера

содержит его неизмеримо больше чем углекислоты

(79% против 0,03%). Но не станем больше задавать

в адрес теории фотосинтеза трудных вопросов: уже

достаточно и тех, которые были заданы и на которые

она не сумела дать хоть сколько-нибудь убедитель-

ного ответа. В этом к тому же нет никакой необходи-

мости. Для наших целей вполне достаточно и пере-

численных выше данных, касающихся теории фото-

синтеза. Можно было бы привести их еще больше, однако, дело от этого принципиально не меняется.

Что же касается азотного питания растений, то тут

112

вообще отсутствует какое-либо единое мнение отно-

сительно его источника.

жжж

Ну что ж, пришло время подвести некоторые об-

щие итоги и дать возможность читателю немного пе-

редохнуть и переварить прочитанное. Чтобы не по-

вторять всего, что уже сказано выше, еще раз под-

черкну главную мысль: теория фотосинтеза в целом, говоря словами нашего классика, целиком построена

«на песце». Ее основания весьма шатки и рушатся

всякий раз, как только собираешься на них опереть-

ся. Надеюсь, мне удалось показать, что она противо-

речит принципу единства жизненных процессов рас-

тений и животных, противоречит важным физиоло-

гическим и физическим законам, неспособна объяс-

нить генетики растительного и животного мира в их

единстве и совершенно не укладывается в рамки вза-

имозависимости трех сфер: гидросферы, атмосферы

и биосферы.

Я вполне допускаю, что, ознакомившись с изло-

женными выше утверждениями и критикой в адрес

теории фотосинтеза, какой-нибудь проницательный

читатель может сказать: «Предположим, вся ваша

критика верна и теория фотосинтеза и впрямь проти-

воречит многим физическим