Скачать Советский учебник

Назначение: Для широкого круга читателей

Авторство: Вадим Иванович Артамонов

Формат: DjVu, Размер файла:  MB

СОДЕРЖАНИЕ

К читателю 

Фотосинтез, или величайшая тайна зеленого растения 

Ошибка Ван-Гельмонта 

«Самое интересное из веществ во всем органическом мире» 

Красный цвет — символ созидания 

Ловушка для света 

О чем поведали меченые атомы? 

Эта удивительная кукуруза 

Новый источник горючего 

Зеленая электростанция 

Фотосинтез и урожай 

«Чародейкою зимою околдован, лес стоит» 

Леса — легкие планеты? 

«Лес, то что терем расписной, лиловый, золотой, багряный» 

Радуга флоры 

Зеленые животные — реальность или фантазия? 

{spoiler=См. оглавление полностью...}

 

«И дышит сад» 

 

Непопулярная тема 

Как можно обнаружить дыхание растений? 

Две фазы дыхательного процесса 

Откуда взялись митохондрии? 

Большие дела крошечных клеток 

Время рыбам нереститься 

Растения на болоте 

У растения повысилась температура 

«Вечерний лес теплее поля — к вёдру» 

Атмосфера для хранения плодов 

Лесные и морские фонари 

 

Aqua vitae — живая вода 88 

 

Величайшее в мире богатство 88 

«Острою секирой ранена береза» 89 

Кленовый, пальмовый и другие соки 91 

«Волшебная» роса 94 

Много ли воды испаряют растения? 100 

Наедине с пустыней 104 

Как ограничить транспирацию? 105 

Деревья «худеют» и «поправляются» 107 

Растения — накопители воды 108 

Друзья пожарников 115 

Основные добытчики воды 117 

Влага из воздуха 118 

В поисках воды 122 

Оригинальный способ получения воды 122 

 

Как питаются растения? 124 

 

На первое — макро-, на второе — микроэлементы 124 

«Безжизненный» элемент — основа жизни 125 

Можно ли перевести злаки на самообеспечение азотом? 127 

Да здравствуют бактериальные удобрения! 129 

Цианобактерии повышают урожай 131 

Священный папоротник 132 

Растения без почвы 137 

Огурцы на окне 140 

Золото — из полыни, алюминий — из плауна 142 

Не бойтесь: деревьев-людоедов не существует! 144 

Растения, поедающие насекомых 146 

Хищники из мира грибов 159 

Овеянный легендами паразит 161 

Чем питаются эпифиты 168 

Выращивание растений в воздухе 172 

Почва для космоса 173 

 

Загадки роста 174 

 

Рост и развитие — не одно и то же 174 

Как быстро растут растения? 

«Поющие» и «рыдающие» растения 177 

Сад Тартарена 178 

Сказочная репка на современных полях 184 

На лунном грунте 196 

Зеленые меломаны 196 

Талая вода — стимулятор роста 201 

Электричество и рост растений 202 

Щедрость магнитного поля 207 

Внимание: невесомость! 209 

Растения для Луны 214 

Луна и рост земных растений 216 

Солнечная активность и урожай 217 

Солнечные затмения — хорошо это или плохо? 219 

Свет и рост растений 219 Голубой и зелено-желтый 222 

Лазер повышает урожай 223 

Световоды в растениях? 227 

Семена после взрыва 231 

«Ветер, ветер, ты могуч» 231 

Поговорим о фитогормонах 234 

Верхушка колеоптиля — кладезь ауксинов 235 

Эликсир для кишмишного винограда 239 

Ошибка ассистента, ставшая крупным открытием 244 

Абсцизовая кислота в растениях и в животных 248 

Ускоритель созревания плодов 249 

Искусственный листопад 250 

Клетки растений на искусственной питательной среде 251 

Физиологи растений помогают селекционерам 255 

Рассада из пробирки 258 

Физиологи на страже урожая 264 

От детства до старости 270 

По ступеням качественных изменений 270 

Растения-долгожители 272 

«Двуличные» растения 275 

«Для нас людей — любовь, а для травы иль дерева — цветенье 278 

Холод ускоряет развитие 279 

Растения измеряют время 281 

Почему хризантемы цветут осенью? 287 

Как задержать цветение редиса? 291 

Синхронное цветение растений 292 

Существует ли гормон смерти? 295 

 

Раздражимость и движения растений 297 

 

Растения отвечают на внешние 

воздействия 297 

Электричество в растениях 299 

Обладают ли растения эмоциями? 302 

Сон растений 305 

Время раскрывания и закрывания цветков 308 

Биологические часы 310 

«Богомольная» пальма из Фаридпура 313 

Телеграфные растения 315 

Вслед за Солнцем 317 

Грибы, «стреляющие» в сторону света 319 

Растения бомбардиры 320 

Самозакрывающиеся растения 322 

Почему стебли и корни растут в разные стороны? 323 

 

Растения осенью и зимой 326 

 

Бесконечная цепь перемен 326 

«Листья падают в саду» 326 

«Не мертвец и не живой» 329 

Сигнал к покою 331 

Природные антифризы 332 

Жизнь под снегом 334

{/spoilers}

Скачать бесплатный учебник  СССР - Занимательная физиология растений (Артамонов) 1991 года

Скачать...

{spoiler=См. Отрывок из учебника...}

 Растение из воздуха образует органическое вещество, из солнечного луча — запас силы. Оно представляет нам именно ту машину, которую обещают в будущем Мушо и Эриксон, — машину, действующую даровою силою солнца. Этим объясняется прибыльность труда земледельца: затратив сравнительно небольшое количество вещества, удобрений, он получает большие массы органического вещества; затратив немного силы, он получает громадный запас силы в виде топлива и пищи. Сельский хозяин сжигает лес, стравливает луг, продает хлеб, и они снова возвращаются к нему в виде воздуха, который при действии солнечного луча вновь принимает форму леса, луга, хлеба. При содействии растения он превращает не имеющие цены воздух и свет в ценности. Он торгует воздухом и светом. 

      К. А. Тимирязев 

      

      К ЧИТАТЕЛЮ 

      Воскресный зимний день 1876 года. Большая аудитория Музея прикладных знаний (ныне Политехнический музей) переполнена. Здесь гимназисты и студенты, рабочие и чиновники. Все ожидают лектора — молодого доктора ботаники Климента Тимирязева. Завидев любимого учителя, студенты Петровской земледельческой и лесной академии бурно зааплодировали, остальные внимательно рассматривали его, поскольку видели впервые. Тридцатитрехлетний лектор был высок, худощав и подвижен. Волосы разделены аккуратным пробором, а короткая бородка и усы придавали лицу подобающую солидность. Но более всего поражали голубые глаза ученого, излучавшие доброжелательность и приветливость. 

      Чувствовалось, что Тимирязев волнуется, ведь это была его первая лекция перед такой большой аудиторией, потому и начал он неважно, порой тянул и заикался: 

      — Едва ли не в первый еще раз в Москве ботанику-физиологу предоставляется случай излагать в общедоступной форме и перед таким многочисленным собранием основные начала о жизни растения. Ввиду исключительности этого положения я считаю не лишним сказать несколько слов о современном состоянии нашей науки и ее отношении к обществу. Я полагаю, я не ошибусь, сказав, что едва ли о какой отрасли естествознания существует в нашем обществе такое смутное понятие, как именно о ботанике. Отсюда весьма понятно, что общество относится к ней безучастно, и едва ли какая естественная наука возбуждает в нем так мало интереса, как ботаника. Конечно, уже далеко за нами осталась та грибоедов-ская Москва, в которой с изумлением, почти с негодованием восклицали: 

      Он — химик, он — ботаник, Князь Федор, мой племянник... 

      Слова Грибоедова оживили аудиторию. Лектор был вовсе не занудой. Теперь уже не только студенты, но и все присутствующие внимательно слушали молодого ученого. И это не осталось незамеченным — речь Тимирязева полилась свободно, уверенно: 

      — Очевидно, физиология растений должна лечь в основу земледелия ..Рациональное земледелие гораздо моложе рациональной медицины, и потребность в физиологии растений, спрос на нее явились позднее. Но они уже явились, и это не может остаться без влияния на судьбы физиологии растений. Как физиология животных развилась в медицинских школах, так физиология растений разовьется в школах агрономических. Уже Германия и Америка покрылись целой сетью так называемых опытных станций; во Франции правительство, в Англии частные лица и общества стремятся к той же цели; даже бедная, подавленная долгами Италия старается не отстать в общем движении. Только у нас, на просторе сотен миллионов десятин, среди миллионов земледельческого населения, не возникло еще ни одного подобного учреждения. И, несмотря на то, только у нас еще не редкость услышать даже в среде образованного общества голоса, желающие сокращения, упразднения, уничтожения и того, что уже сделано для успехов научной агрономии! 

      Смелая речь оратора пришлась по душе слушателям — зал реагировал на нее аплодисментами. 

      — Таким образом, — вдохновенно продолжал Тимирязев, — взорам физиолога представляется все более и более расширяющийся горизонт... Но прежде чем вступить на этот постепенно восходящий синтетический путь, нам необходимо проникнуть еще глубже в нашем анализе. Мы разложили растение на органы, органы на клеточки, но до сих пор мы видели только внешний  этой клеточки. Нам необходимо заглянуть в ее внутренность, в ту микроскопическую лабораторию, где вырабатываются бесчисленные вещества, которые производит растение, ознакомиться с этими веществами и разложить их на составные, простые начала. Для этой цели на помощь микроскопу к нашим услугам явятся весы и химические реактивы. Это изучение составит предмет следующей лекции. 

      Первая лекция была закончена, но слушатели не спешили уходить. Они со всех сторон плотно обступили лектора, и их вопросам не было конца. Десять лекций К. А. Тимирязева из цикла «Жизнь растений» позволили русской общественности впервые узнать, что такое физиология растений. 

      В 1878 году К. А. Тимирязев с присущей ему четкостью сформулировал основные задачи этой науки: 

      — Цель стремлений физиологии растений заключается в том, чтобы изучить и объяснить жизненные явления растительного организма и не только изучить и объяснить их, но путем этого изучения и объяснения вполне подчинить их разумной воле человека, чтобы он мог по произволу видоизменять, прекращать или вызывать эти явления. 

      Это определение физиологии растений, сформулированное более ста лет назад, сохраняет свою актуальность и в настоящее время. Для того чтобы полнее использовать полезные свойства растений, человек настойчиво пытается проникнуть в сущность жизненных процессов, протекающих в их организмах. Нас интересует, как питается, дышит, растет, размножается, каким образом оно противостоит действию неблагоприятных факторов среды. Все эти вопросы изучает физиология растений. 

      Физиологи растений добились выдающихся успехов. Используя современные методы исследования, люди выяснили механизм важнейших процессов жизнедеятельности растительных организмов — фотосинтеза, дыхания, усвоения элементов минерального питания, роста и развития. Основываясь на сделанных открытиях, они научились управлять ростом корней, регулировать плодоношение, выращивать растения без почвы, размножать их не семенами или вегетативными органами, а через культуру растительной ткани, освобождать посадочный материал от вирусной инфекции и т. д. Современные разработки физиологов растений вносят существенный вклад в биотехнологию — отрасль прикладной биологии, разрабатывающую основы новых производственных процессов, базирующихся на использовании биосинтетического потенциала микроорганизмов, растительных и животных клеток, изолированных протопластов, клеточных органоидов (например, хлоропластов) и биологически активных молекул (ферментов, хлорофилла, бактериородопсина, феромонов, моноклональных антител и т. п.). 

      И все же некоторое неудовлетворение не покидает меня, физиолога растений. Больших успехов достигла физиология растений, но почему же так незначительно выросла продуктивность полей и ферм, почему мы не добились изобилия продуктов питания в наших магазинах? Преподавание физиологии растений ведется в университетах, педагогических и сельскохозяйственных институтах. Но спросите неспециалиста, небиоло-га, что такое физиология растений, и вы не получите вразумительного ответа. И это не случайно. Преподавание ботаники — этой важнейшей отрасли знания — ведется в 5—6-х классах. Можно ли 11 — 12-летнего ребенка научить пониманию жизненных процессов, совершающихся в растительном организме? 

      А ведь эти знания нужны не только выпускникам сельских школ. Ныне миллионы горожан становятся владельцами садовых участков, многие имеют дачи. И им фактически самостоятельно, заново приходится изучать тайны растений, чтобы получить высокий урожай со своих грядок. Ботанические знания распространяются стихийно: от соседа к соседу. А ведь многие горожане переезжают сейчас в сельскую местность, берутся за арендный подряд. Им тоже нужны сведения о жизни растений. 

      Наше невежество в области ботаники просто поразительно: выпускники школ нередко не могут назвать самые обычные травы, растущие под ногами. Окиньте взором балконы и лоджии наших домов. Многие ли из них украшены цветущими растениями? Посмотрите, как беден ассортимент декоративных деревьев, кустарников и трав на улицах городов и поселков. Причина одна — в равнодушии к растениям — первооснове существования жизни на Земле, в незнании ботаники, биохимии и физиологии растений. Спустя более ста лет мы можем с полным основанием повторить слова К. А. Тимирязева: едва ли о какой отрасли естествознания существует в нашем обществе такое смутное представление, как именно о ботанике. 

      Я не случайно начал с лекций К. А. Тимирязева — основоположника отечественной физиологии растений. Его страстные выступления, великолепные популярные книги о жизни растений сыграли выдающуюся роль в пропаганде этой науки, в появлении плеяды выдающихся ученых. В системе Академии наук СССР давно уже успешно работает Институт физиологии растений, носящий имя К. А. Тимирязева. Институты физиологии растений имеются при некоторых республиканских академиях наук. Приходится, однако, удивляться тому, что за целое столетие после К- А. Тимирязева у нас не создано фактически ни одной научно-популярной книги по этой отрасли знаний, которую можно было бы поставить в один ряд с его прекрасными работами. Неудивительно, что многие и не подозревают о существовании такой науки. Назрела настоятельная необходимость в издании не одной, а серии научно-популярных книг по различным разделам физиологии растений. 

      В предлагаемой работе, безусловно, не удалось охватить всех проблем этой науки. 

      Тем не менее автор надеется, что отобранный им материал будет интересен и полезен читателям. 

      

      ФОТОСИНТЕЗ, ИЛИ ВЕЛИЧАЙШАЯ ТАЙНА ЗЕЛЕНОГО РАСТЕНИЯ 

      

      Когда-то, где-то на Землю упал луч солнца, но он упал не на бесплодную почву, он упал на зеленую былинку пшеничного ростка, или, лучше сказать, на хлорофилловое зерно. Ударяясь о него, он потух, перестал быть светом, но не исчез... В той или другой форме он вошел в состав хлеба, который послужил нам пищей. Он преобразился в наши мускулы, в наши нервы... Этот луч солнца согревает нас. Он приводит нас в движение. Быть может, в эту минуту он играет в нашем мозгу. 

      К. А. Тимирязев 

      

      Ошибка Ван-Гельмонта 

      В старые времена врач обязан был знать ботанику, ведь многие лекарственные средства готовились из растений. Неудивительно, что лекари нередко выращивали растения, проводили с ними различные опыты. 

      Так, голландец Ян Баптист Ван-Гельмонт (1579—1644) не только занимался врачебной практикой, но и экспериментировал с растениями. Он решил узнать, благодаря чему растет растение. С животными и человеком вроде бы все ясно: поедая корм или пищу, они получают вещества, благодаря которым увеличиваются в размерах. Но за счет чего крошечное семя, лишенное рта, превращается в огромное дерево? 

      Чтобы ответить на этот вопрос, Ван-Гельмонт проделал следующее. Взял кадку, в которую насыпал 91 килограмм высушенной в печи почвы, смочил ее дождевой водой и посадил ивовый побег массой 2,25 килограмма. Каждый день в течение пяти лет он поливал растение чистой дождевой водой. По прошествии этого времени Ван-Гельмонт извлек деревце, тщательно очистил корни от прилипших частиц почвы и взвесил содержимое кадки и растение. Оказалось, что масса почвы уменьшилась всего на 57 граммов, а вот масса ивы возросла почти на 75 килограммов. 

      Результат эксперимента исследователь объяснил исключительно поглощением воды. Так возникла водная теория питания растений. 

      Джозеф Пристли (1733— 1804) — известный английский ученый-химик. Он открыл кислород, получил хлористый водород, аммиак, фтористый кремний, сернистый газ, оксид углерода. Привезенный французом Шарлем Кондамином из Южной Америки каучук Пристли в 1770 году предложил использовать для стирания написанного, назвав его гуммиластиком. Как химика Пристли заинтересовал вопрос: почему воздух полей и лесов чище городского? Ученый предположил, что растения очищают его от веществ, выделяемых людьми при дыхании, а также дымящимися трубами заводов и фабрик. С целью проверки своего предположения он посадил под стеклянный колпак мышь. Довольно быстро животное погибло. Тогда экспериментатор поместил под такой же колпак другую мышь, но уже вместе с веткой мяты. «Это было сделано в начале августа 1771 года. Через восемь-девять дней я нашел, что мышь прекрасно могла жить в той части воздуха, в которой росла ветка мяты. Побег мяты вырос почти на три дюйма...»1. 

      Опыт заинтересовал ученых, многие повторили его в своих лабораториях, однако результаты получались неодинаковые: в одних случаях растения действительно очищали воздух и делали его пригодным для дыхания мыши, в других — этого не наблюдалось. Надо сказать, что сам Пристли при повторении опытов получил противоречивые 

      1 См. Б. Дижур. Зеленая лаборатория. — М.: Детгиз, 1954. С. 6. 

      результаты. Установить истину ученый уже не смог, так как консервативно настроенные англичане разгромили его прекрасно оборудованную лабораторию и богатую библиотеку за сочувствие их владельца идеям французской революции. Пристли оставил научную работу и эмигрировал в США. 

      Следует отметить, что еще в 1753 году, то есть за 18 лет до опытов англичанина, великий русский ученый Михаил Васильевич Ломоносов высказал весьма любопытные мысли относительно питания растений, в своем трактате «Слово о явлениях воздушных» он писал: «...преизобильное ращение тучных дерев, которые на бесплодном песку корень свой утвердили, ясно объявляет, что жирными листами жирный тук из воздуха впитывают, ибо из бессрочного песку столько смоляной материи в себя получить невозможно». 

      В другой своей работе «Слово о слоях земных» он высказался о воздушном питании растений еще более определенно: «Откуда же новый сок сосны собирается и умножает их возраст, о том не будет спрашивать, кто знает, что многочисленные иглы нечувствительными скважинами почерпают в себя с воздуха жирную влагу, которая тончайшими жилками по всему растению расходится и разделяется, обращаясь в его пищу и тело». «Нечувствительные скважины» — это не что иное, как устьица, хорошо известные каждому из школьного учебника ботаники. 

      К сожалению, мысли, высказанные великим Ломоносовым, остались неизвестными научным кругам. А вот идею Пристли об очищении воздуха поддержали не только ученые, она стала популярна даже в народе. Результатом явилось массовое разведение цветов в помещениях, где находились больные. При этом двери обычно держали плотно закрытыми, дабы «вредный» наружный воздух не мог проникнуть в комнату. 

      Голландский врач Инген-гауз (1730—1799) усомнился в правильности такого использования растений н провел ряд экспериментов с целью 

      проверки действенности этого приема. В результате своих опытов он сделал открытие, что только зеленые части растений могут улучшать воздух, да н то лишь в том случае, когда они находятся на свету. Все остальное — цветки, корни, а также зеленые листья, лишенные света, — воздуха не исправляет. 

      Проделаем такой опыт. Возьмем две банки с водой. В одну нальем воду из-под крана, а в другую — кипяченую и охлажденную. При кипячении, как известно, удаляются газы, растворенные в воде. Затем в каждую банку поместим веточки водного растения элодеи, накроем их воронками, на отростки которых наденем пробирки, наполненные водой. Обе банки выставим на свет. 

      Через некоторое время мы заметим, что в банке с некипяченой водой веточки элодеи начинают выделять какой-то газ. Когда он заполнит пробирку, можно установить, что это кислород: внесенная в пробирку тлеющая лучинка ярко вспыхивает. В банке с кипяченой водой, где нет углекислого газа, веточки элодеи кислорода не выделяют. 

      Попробуем доказать, что все дело именно в углекислом, а не в каком-то ином газе, удаленном при кипячении. Для этого пропустим через кипяченую воду углекислый газ, и вскоре веточки элодеи станут выделять кислород. 

      Швейцарский естествоиспытатель Жан Сенебье (1742— 1809) первым установил необходимость углекислого газа как источника углерода для зеленых растений. Он же предложил термин «физиология растений» и в 1880 году написал первый учебник по этой дисциплине. 

      Его соотечественник естествоиспытатель Никола Теодор Соссюр (1767—1845) работал в области физики, химии и геологии. Однако мировую известность приобрел благодаря трудам в области физиологии растений. С помощью точных методов количественного химического анализа он убедительно доказал, что растения на свету усваивают углерод из углекислого газа, выделяя при этом кислород. Ученый также установил, что растения, как и животные, дышат, поглощая кислород и выделяя углекислый газ. 

      Так постепенно складывались представления о фотосинтезе как о процессе, в ходе которого из углекислого газа и воды зеленые растения на свету образуют органические вещества и выделяют кислород: 

      Термин «фотосинтез» был предложен в 1877 году известным немецким физиологом растений Вильгельмом Пфеф-фером (1845—1920). В ходе этого процесса солнечная энергия преобразуется в энергию химических связей органических соединений. 

      Во второй половине XIX столетия было установлено, что энергия солнечного света усваивается и трансформируется при помощи зеленого пигмента хлорофилла.

{/spoilers}