Жизнь и ее проявления - [2]

Жизненное начало будто вселяется в материю, которая сама по себе является безжизненной и косной (неизменной, постоянной). Она служит лишь материалом, из которого душа, или дух, создает живое существо, придает ему форму, целесообразность строения и наделяет всеми свойствами жизни — дыханием, движением, размножением и т. д. И когда душа улетает, наступает смерть, остается одна безжизненная оболочка — разлагающийся труп. По мнению идеалистов-виталистов, смертным и тленным является только тело организма, а душа бессмертна. Подобное представление бытует и в настоящее время среди большинства верующих людей.

Этот глубоко ошибочный взгляд на живую природу опровергается материалистической наукой. Изучение окружающей нас природы позволяет не только правильно понять сущность жизни, но покорять, направленно изменять, переделывать природу на благо человека.

Впервые с научных диалектико-материалистических позиций сущность жизни вскрыл Фридрих Энгельс. Он показал, что в основе всех жизненных процессов лежит обмен веществ между живыми организмами и окружающей их средой. Живые организмы являются своеобразной открытой системой. Из окружающей среды они получают питание и энергию, необходимую для всех жизненных процессов, и выделяют в эту среду продукты своей жизнедеятельности.

На неживую природу тоже действует окружающая среда. Под действием воздуха, воды, температурных и других факторов неживая материя разрушается (мы знаем, что происходит выветривание огромных горных массивов, разрушаются самые крепкие минералы в результате длительного действия среды), а для живых организмов окружающая среда служит необходимым условием жизни.

Обмен веществ в живых организмах является особой их биологической функцией. Он состоит из двух противоположных и вместе с тем единых процессов. Питание живых организмов представляет собой очень сложный процесс, в основе которого лежат различные биохимические реакции; называется этот процесс ассимиляцией (от лат. слова ассимилятио — уподобление, усвоение веществ). Продукты питания, попав в живой организм, подвергаются сложным биохимическим изменениям и уже в обесцененном виде выделяются из организма. Процесс выделения продуктов жизнедеятельности из организма называется диссимиляцией (от лат. слова диссимилятио — расподобление, несходность, измененность).

Растительные и животные организмы питаются совершенно по-разному. Растения — единственные на Земле организмы, которые способны из воды, минеральных солей и углекислого газа создавать так необходимые всем животным органические вещества — белки, жиры и углеводы. Растения в буквальном смысле кормят и дают жизнь остальным живым организмам на нашей планете.

Познакомимся в общих чертах с различными способами питания у растений, животных и некоторых особых групп микроорганизмов.

Как «кормятся» растения?

Эта проблема привлекает внимание ученых с давних пор. Первым высказал свои соображения на сей счет великий русский ученый М. В. Ломоносов в 1753 году. В работе «Слово о явлениях воздушных» он писал: «Преизобильное ращение тучных дерев, которые на бесплодном песку корень свой укрепили, ясно изъявляет, что жирными листами жирный тук из воздуха впитывает в себя… Из бессочного песку столько смоляной материи получить не возможно». Значит, из воздуха! И тут же Ломоносов в подтверждение своей мысли рассказывает о питании сосны, иглы которой черпают из воздуха вещества, превращающиеся в пищу и тело этого растения. Но одного воздуха мало, думает Ломоносов, и опять-таки первым среди ученых говорит о роли солнечного света в питании растений.

Гениальные догадки, но только догадки! Нужны были опыты, чтобы точно установить, чем и как «кормятся» растения. Теперь, через 200 лет после М. В. Ломоносова, мы это знаем вполне определенно. А тогда поиск только начинался.

Итак, в 1772 году английский ученый Джозеф Пристли установил, что побег мяты «исправляет» воздух, испорченный горящей свечой. Он проделал серию опытов. Под стеклянный колпак помещал горящую свечу, которая неизменно через некоторое время гасла. Вместе с горящей свечой под колпак сажал мышь, и тогда не только огонь угасал, но и мышь погибала. Однако стоило поместить под колпак ветку мяты, и свеча продолжала гореть, мышь оставалась живой. Пристли сделал вывод, что мята «исправляет» испорченный воздух. Правда, ученый, делая свои опыты днем, не смог предположить, что без солнечного света из этого опыта ничего не выйдет. Это существенное обстоятельство несколько лет спустя (в 1779 году) выяснил его соотечественник Ян Ингенгаузен. Он установил, что растения могут «исправлять» плохой воздух только при солнечном освещении, причем оказалось, что способность растений «исправлять» воздух пропорциональна ясности дня и длительности выдерживания растений на свету. В темноте же растения выделяют воздух, «вредный для животных». Позже было установлено, что «исправляют» воздух только листья и зеленые стебли растений, а цветы, плоды и корни «делают воздух губительный для животных».

Первые глубоконаучные исследования процесса фотосинтеза (от лат. слова фото — свет) были произведены русским ученым К. А. Тимирязевым. Он вскрыл материалистическую природу фотосинтеза, доказал приложимость к нему закона сохранения энергии и опроверг идеалистическое представление о наличии особой жизненной силы у растений. К. А. Тимирязев установил, что в хлорофилле зеленых листьев растений световая энергия превращается в химическую. С помощью специальных приборов он определил, какие лучи солнечного спектра больше всего участвуют в фотосинтезе, вычислил общий процент поглощения солнечной энергии зелеными растениями на Земле: всего лишь 3 процента, то есть одну двухсотмиллионную долю от общего количества солнечной энергии, излучаемой в мировое пространство, потребляют растения. За способность улавливать солнечный свет К. А. Тимирязев назвал зеленые растения посредниками между небом и землей. Он писал: «Растения — истинный Прометей, похитивший огонь с неба. Поглощенный ими луч солнца горит в едва мерцающей лучине и в ослепительной искорке электричества. Луч солнца приводит в движение и чудовищный маховик гигантской паровой машины, и кисть художника, и перо поэта».