Животное и растение - [13]

Рис. 22. Выделение пузырьков кислорода элодеей на свету. Опыт, доказывающий усвоение углекислого газа.

Если наладить тот же прибор с элодеей, но разными способами изгнать из воды углекислый газ, а это можно сделать, если предварительно прокипятить воду или же осадить углекислый газ из воды избыточным количеством известкового молока, то сколько бы растение элодеи мы ни держали на солнце, пузырьков кислорода не получится. Этот простой и убедительный опыт показывает, что кислород может быть выделен растением не иначе, как только из углекислого газа.

Но при отсутствии растения из углекислого газа не смог бы выделиться кислород. Оказывается, что это разложение углекислого газа способны производить только растения, да и то далеко не всякие, а только те, которые окрашены в зеленый цвет. Не окрашенные в зеленый цвет листья, стебли или корни растений и даже целиком такие незеленые растения, как грибы, также не оказывают никакого действия на углекислый газ. Зеленая окраска растений, которая получила особое название «хлорофилл», является совершенно необходимым условием, чтобы растение могло питаться углекислотой воздуха.

Наконец, и зеленые растения не могут разлагать углекислый газ при отсутствии света. Но зато на свету они разлагают углекислый газ очень быстро: в среднем примерно в 16 раз быстрее, чем они производят обратный процесс дыхания, то есть поглощение кислорода и выделение углекислого газа. Вот почему воздух за городом, и особенно в лесах, так здоров и полезен для дыхания человека.

На свету нельзя обнаружить дыхания зеленых растений, и поэтому мы в своем опыте с дыханием зеленых побегов держали их в темноте. На свету процесс дыхания был бы скрыт гораздо более энергичным обратным процессом питания растения углекислым газом. Вот почему ночью растения только поглощают из воздуха кислород, и поэтому их не рекомендуют держать помногу в тех комнатах, где обычно спят люди. Не успевшие еще позеленеть прорастающие семена растений способны только дышать, поэтому свой опыт над дыханием семян мы могли производить на свету.

Вот, наконец, в чем мы должны видеть главное и основное отличие растения от животного: большинство растений способно питаться неорганическими минеральными составными частями почвы; зеленые же растения, сверх того, способны производить процесс, обратный дыханию: на свету они питаются углекислым газом, выделяя при этом кислород и накапливая в своем теле другую часть углекислого газа — углерод.

Свет и жизнь

Но нам далеко еще не все ясно в этом последнем способе питания растений. Какова роль света в питании растений и почему питание их невозможно при отсутствии света?

Все живые существа для своей жизни нуждаются в достаточном количестве пищи. Эта пища необходима им для того, чтобы они могли жить, расти, согревать свое тело, двигаться и работать. Но ведь мы знаем из повседневного опыта и наблюдений над неживыми машинами, что всякое движение есть работа, а всякая работа требует известного источника силы. Ни одна паровая машина не придет в движение, если ее не отапливать, ни один двигатель внутреннего сгорания не будет двигаться, если в нем нечему будет сгорать, машины приводятся в движение ветром (ветряная мельница), водой (водяные мельницы, гидротурбины), электрическим током или рукой человека. Всегда и везде работа не берется из ничего, а требует какого-то источника энергии^[3].

Уголь и другие виды топлива, такие, как нефть, горючие газы, служат тем источником силы, которая приводит в движение и паровую машину и многие другие. Эта сила освобождается из топлива при его сжигании в основном в виде тепловой энергии.

Наше тело должно обладать также каким-то источником энергии, иначе оно не могло бы двигаться, производить работу, то есть перестало бы жить. Вот таким нашим топливом и является пища. Она также состоит из углистых, то есть содержащих углерод веществ, и способна гореть. Дрова, уголь и нефть, сгорая в топке, потребляют кислород (без которого невозможно горение) и дают при этом углекислый газ и пары воды. При этом вырабатывается тепловая энергия, то есть та самая сила, которая и приводит в движение машины.

Точно так же и наша пища сгорает в нашем теле (переваривается), при дыхании, превращаясь в углекислый газ и пары воды, причем вырабатывается тепло, согревающее наше тело и дающее источник энергии, необходимый для работы и всей жизни нашего организма. И чем больше мы работаем, тем больше необходимо нам доставлять в наш организм энергии, тем больше мы должны съесть пищи. В обоих случаях источником тепла и энергии являются материалы, которые мы получаем в конечном счете из растений в виде ли дров или в виде общей для всех животных организмов пищи.

Но откуда же взялось это огромное количество запасов энергии в растениях?

Наукой доказано, что растения обладают удивительной способностью накапливать энергию во время процесса питания углекислым газом. В углекислом газе уносится в воздух в результате процесса горения и дыхания весь тот углерод, который содержался в топливе или пище. Растения вновь ловят его из воздуха своими зелеными листьями, чтобы построить те углистые вещества, без которых невозможны никакая жизнь и движение. На эту постройку, на это созидание теплотворных веществ должна быть опять-таки затрачена какая-то сила; и вот эту-то силу растения находят в солнечных лучах.