Как поймать солнечный луч?

Л.Г. Емельянов – доктор биологических наук, много лет проработавший в Институте экспериментальной ботаники имени В.Ф. Купревича Национальной академии наук. Автор более десяти научно-популярных книг, рассказывающих о сложных, загадочных, порой невероятных процессах, которые происходят в мире природы.

Мы пригласили Леонида Григорьевича вести в журнале новую рубрику. Следите за нашими публикациями, которые обещают немало нового и интересного и будут полезны при чтении в семейном кругу.

Все живое на Земле прямо или косвенно обязано растениям своим существованием. Именно они способны создавать в своих клетках органические вещества, которые потребляют затем и животные, и человек.

Этот величайший в живой природе процесс называется фотосинтезом, то есть синтезом при участии света. С помощью особого зеленого вещества клеток хлорофилла из простейших неорганических компонентов образуются углеводы и выделяется в атмосферу кислород.

Самое удивительное в фотосинтезе – поглощение зелеными листьями света. В одной из сказок Андерсена рассказывается о человеке, мечтавшем поймать солнечный луч. Задача эта не из простых, ибо в этом мире нет ничего его быстрее. За одну секунду он успевает восемь раз обогнуть по окружности Землю. И только зеленое растение способно уловить его и заставить работать.

Хлоропласты листа – вот та единственная в мире лаборатория, где все это происходит. «Дайте самому лучшему повару сколько угодно солнечного света, – писал известный русский ботаник и физиолог растений К.А.Тимирязев, – и целую речку чистой воды и попросите, чтобы из всего этого он приготовил вам сахар, крахмал, жиры и зерно, – он решит, что вы над ним смеетесь. Но то, что кажется совершенно фантастическим человеку, беспрестанно совершается в зеленых листьях растений».

Благодаря фотосинтезу растения кормят сами себя и весь животный мир, затрачивая всего 1­2% энергии солнечных лучей. В масштабе планеты – это колоссальная зеленая фабрика, действующая бесперебойно уже сотни миллионов лет.

Зеленые листья – главные «цеха» растительной фабрики. Их помощники – корни: всасывая воду и минеральные вещества из почвы, они проникают в нее на значительные расстояния. Количество корней даже у одного растения исчисляется миллионами, а корневых волосков – миллиардами. А их суммарная длина может быть удивительно большой. В опытах американского ученого Н.Дитмера только у одного экземпляра озимой ржи она составляла почти 80 километров.

Солнечная энергия также участвует в передвижении огромных масс воды по растению и испарении ее в атмосферу. Если бы можно было окрасить эти прозрачные потоки каким­либо ярким красителем, мы бы стали свидетелями интереснейшего явления. Деревья дымили бы как старые паровозы или фабричные трубы при самой интенсивной топке. Дымили бы и травы, но в несколько меньшей степени. Даже один­единственный лист был бы окутан клубами водяного пара.

Самое удивительное, что на собственные нужды растения уходит всего 2­5% от получаемой извне влаги. Остальные 95­98% проходят транзитом, бесследно улетучиваясь в атмосферу. Подобное расточительство сравнимо разве что с использованием Ниагары для того, чтобы наполнить водой ванну.

Взрослая береза выпивает в день от 70 до 400 литров воды. Ну а такой транжира, как эвкалипт, пропускает через себя 144 тонны за лето. 720 бочек! Дерево работает, как настоящий насос, только биологический.

У корней есть и еще одна архиважная функция – прикрепление тела растения к земле. Они, подобно якорю, прочно удерживают его на одном месте, куда впервые попало и проросло семя. Уделу такому не позавидуешь. Неподвижность – не подарок, а скорее злой рок. В таком состоянии организм гораздо больше зависит от среды обитания, чем если бы он мог передвигаться. Он накрепко привязан к ней. Животное в случае ужесточения режима существования может спокойно уйти в другое место. Для растения поиск лучших условий невозможен. Все необходимые ресурсы оно должно находить там, куда его забросила судьба. На небольшом клочке земли. От места стояния нельзя удалиться ни на шаг, даже если оно становится враждебным и смертельно опасным. Чтобы существовать дальше, приходится приспосабливаться. Иначе гибель.

Каждый растительный организм на Земле – это целая Вселенная с присущими только ему анатомо­ морфологическими и физиологическими особенностями. И в то же время каждое растение – борец, ибо абсолютно идеальных условий для роста просто не существует.

Растениям более суровых мест обитания приходится бороться за выживаемость с еще большей хитростью и изворотливостью. Некоторые так изменили свою структуру и физиологию, что стали похожи на каких­то колючих монстров. Например, кактусы. Зато процветают там, где другие непременно бы погибли из­за жары и недостатка воды.

В рубрике «Чудеса зеленого мира» мы расскажем о самых интересных из них. От колоссов растительного мира до его малышей.

Надеемся, это будет увлекательное путешествие!

Леонид ЕМЕЛЬЯНОВ, доктор биологических наук