Станіслав Миколайович Славін

Чи є таємниці у рослин?

Починаючи цю роботу з цітаток з книги Володимира Солоухина "Трава", ваш покірний слуга мав як мінімум дві цілі. По-перше, прикритися думкою відомого прозаїка: "Мовляв, не один я такий, дилетант, беруся не за свою справу". По-друге, зайвий раз нагадати про існування хорошої книжки, автор якої, на мій погляд, все-таки не довів справу до кінця. Можливо, втім, не зі своєї вини.

За що дійшли до мене чуткам, публікація в 1972 році окремих глав цієї книги в шанованому багатьма журналі "Наука і життя" викликала такий скандал в певних колах на Старій площі, що редакція була змушена припинити публікацію. Вже дуже не стикувалися висловлювані Солоухіна судження про рослини з загальноприйнятим в той час мічурінським вченням, головна теза якого люди старшого і середнього покоління пам'ятають, напевно, і до цього дня: "Чекати милостей від природи ..."

Тепер, схоже, волею-неволею ми змушені знову повернутися обличчям до природи, усвідомити, що людина - зовсім не пуп Землі, цар природи, а всього лише одне і.) Її творінь. І якщо він хоче вижити, співіснувати з природою і далі, то він повинен навчитися розуміти її мову, виконувати її закони.

І ось тут-то виявляється, що ми не знаємо дуже і дуже багато чого про життя існуючих поруч з нами тварин, птахів, комах, навіть рослин. У природі закладено куди більше розуму, ніж ми звикли вважати. Всі з усім так тісно взаємопов'язано, що іноді варто сім разів подумати, перш ніж зробити єдиний крок.

Свідомість цього повільно зріло в мені, але, схоже, я ще довго збирався б сісти за машинку, якби навколо мене нс стали відбуватися речі дивовижні. Те попалося на очі повідомлення, що давні, вже четвертьвековоі давності, досліди індійських вчених, які встановили, що рослини сприймають музику, отримало в наші дні несподіване комерційне продовження: тепер ананаси на плантаціях вирощуються під музику, і це справді покращує смак і якість плодів . То раптом одна за одною стали зустрічатися книги, про які наш широкий читач знає лише з чуток, та й то не всякий. Що, наприклад, чули ви про книгу Метерлінка "Розум квітів" або про роботу Томпкинса і Берда "Таємне життя рослин"? ..

Але, як то кажуть, доконав мене один мій знайомий. Цілком позитивна людина, кандидат сільськогосподарських наук, та раптом як про цілком повсякденному каже мені, що кожну весну розраховує положення зірок за астрологічним календарем, щоб точно вгадати, в який саме день садити картоплю на своїй ділянці.

Ну і як, допомагає? - з певною часткою єхидства поцікавився я.

Хочеш вір. хочеш ні, але урожай при інших рівних умовах дотриманні правил агротехніки, своєчасному поливі і т. д. - на 10-15 відсотків вище, ніж у сусідів.

"Ну якщо вже аграрії вважають, що рослини, як і люди, дивляться на зірки, - сказав я сам собі, - то тобі, певне, й сам Бог велів оприлюднити всі, що накопичив за минулі роки з цієї цікавої, хоча і далеко не до кінця прояснений проблеми. Виклади накопичене, а там вже хай читач сам розбирається, що до чого ... "

Поле над полем

З чого починається урожай? Для початку мій співрозмовник запропонував провести невеликий досвід. Взяв жменю насіння і розсипав їх по металевій пластині.

Це буде у нас негативна заземлена обкладка конденсатора, пояснив він. - Тепер наближаємо до неї таку ж пластинку, але заряджену позитивно ...

І я побачив маленьке диво: насіння, як по команді, піднялися і завмерли, немов солдати в строю.

Подібний конденсатор є і в природі, - продовжував мої співрозмовник. Його нижній обкладанням є земна поверхня, верхній - іоносфера, шар позитивно заряджених частинок, розташований на висоті близько 100 кілометрів. Вплив електромагнітного поля, створюваного ним, на живі організми Землі досить складно і різноманітно ...

Так почалася наша розмова з керівником однієї з лабораторій Інституту інженерів сільськогосподарського виробництва, тоді кандидатом, а нині вже, як я чув, доктором технічних наук В.І.Тарушкіним.

Володимир Іванович і його колеги займаються діелектричними сепараторами. Що таке сепаратор ви, звичайно, знаєте. Це пристрій, що відділяє, наприклад, вершки від відвійок в молоці.

В рослинництві сепаратори відокремлюють лушпиння від зерен, а самі зерна сортують за вагою, розмірами і т.д. Але до чого тут електрику? А ось до чого.

Згадайте-но досвід, описаний спочатку. Насіння зовсім не випадково підкоряються командам електричного поля в конденсаторі. Кожне зернятко будь то насіння пшениці; жита, інший польовий, городньої культури являє собою як би крихітний магніт.

На цій властивості насіння і заснована робота, принцип дії наших сепараторів, - продовжував розповідь Володимир Іванович. - Усередині кожного з них є барабан, на якому покладена обмотка - шари електричних проводів. І коли до проводу підключається напруга, навколо барабана утворюється електромагнітне поле.

На барабан з бункера цівкою сиплються насіння. Сиплються і під дією електричного поля як би приклеюються, примагничивается до поверхні барабана. Так настільки сильно, що залишаються на барабані навіть при його обертанні.

Найбільш електризуватися і легкі насіння счищаются щіткою. Інші насіння, важчі, самі відриваються від поверхні барабана, як тільки та частина його, до якої вони прилипли, виявляється знизу ...

Таким чином і відбувається поділ насіння на окремі види, фракції. Причому поділ це залежить від сили прикладеного електричного поля і може регулюватися за бажанням людини. Таким чином можна налаштувати електричний сепаратор на відділення, скажімо, "живих", схожих насінин від невсхожімі і навіть підвищити енергію проростання зародків.

Що це дає? Як показала практика, така сортування перед початком сівби забезпечує збільшення врожаю на 15-20 відсотків. А несхоже насіння можна використовувати на корм худобі або для розмелювання на хліб.

Діелектричні сепаратори надають чималу допомогу і в боротьбі з бур'янами, які дуже добре пристосувалися до спільного життя з корисними рослинами. Наприклад, крихітне зернятко березки не відрізниш від насіння моркви, а амброзія майстерно маскується під редиску. Однак електричне поле легко розрізняє підробку, відокремлює корисна рослина від шкідливого.

Нові машини можуть працювати навіть з такими насінням, для яких не годяться інші способи технічної сортування, - сказав на прощання Тарушкін. - Не настільки давно, наприклад, нам прислали найдрібніші насіння, дві тисячі штук яких важать всього один грам. Раніше їх перебирали вручну, наші ж сепаратори впоралися з сортуванням без особливих зусиль.

І те, що зроблено, по суті, тільки початок ...

Дощ, рослини і ... електрику

Вплив природного конденсатора Землі - елекгромагнітних полів позначається не тільки на насінні, а й на паростках.

День за днем \u200b\u200bвони витягують стебла вгору, до позитивно зарядженої іоносфері, а коріння заривають глибше в негативно заряджену землю. Молекули поживних речовин, перетворившись в соках рослини в катіони і аніони, підкоряючись законам електролітичноїдисоціації, направляються в протилежні сторони: одні вниз, до коренів, інші вгору, до листя. З верхівки рослини до іоносфери струмує потік негативних іонів. Рослини нейтралізують атмосферні заряди і таким чином накопичують їх.

Кілька років тому доктор біологічних наук З.І.Журбіцкій і винахідник І.А.Остряков поставили перед собою завдання: з'ясувати, як впливає електрику на один з головних процесів в житті рослин фотосинтез. З цією метою, наприклад, вони ставили такі досліди. Заряджали повітря електрикою і пропускали повітряний потік під скляним ковпаком, де стояли рослини. Виявилося, що в такому повітрі в 2-3 рази прискорюються процеси поглинання вуглекислого газу.

Піддавалися електризації і самі рослини. Причому ті, які побували під негативним електричним полем, як з'ясувалося, ростуть швидше, ніж звичайно. За місяць вони обганяють своїх побратимів на кілька сантиметрів.

Причому прискорений розвиток триває і після зняття потенціалу.

Накопичені факти дають можливість зробити деякі висновки, говорив мені Ігор Олексійович Остряков. - Створюючи позитивне поле навколо надземної частини рослини, ми покращуємо фотосинтез, рослина буде інтенсивніше накопичувати зелену масу. Негативні ж іони благотворно впливають на розвиток, кореневої системи.

Таким чином, крім усього іншого, з'являється можливість виборчого впливу на рослини в процесі їх росту і розвитку, в залежності від того, що саме - "вершки" або "корінці * - нам потрібно ...

Як фахівця, який працював в ту пору в виробничому об'єднанні "Союзводпроект", електричні поля цікавили Острякова ще і ось з якої точки зору. Живильні речовини з грунту можуть проникнути в рослини тільки у вигляді водних розчинів. Здавалося б, яка різниця рослині, звідки отримувати вологу - з дощової хмари або з дощувальної установки? АН немає, досліди незаперечно показували: вчасно минулий дощ куди ефективніше своєчасної поливання.

Стали вчені розбиратися, ніж дощова крапля відрізняється від водопровідної. І з'ясували: в грозовому хмарі крапельки при терті об повітря набувають електричний заряд. У більшості випадків позитивний, іноді негативний. Ось цей-то заряд краплі і служить додатковим стимулятором росту рослин. Вода у водопроводі такого заряду не має.

Більш того, щоб водяна пара в хмарі перетворився в краплю, йому потрібно ядро \u200b\u200bконденсації - якась незначна порошинка, піднята вітром з поверхні землі. Навколо неї і починають накопичуватися молекули води, перетворюючись з пари в рідину. Дослідження показали, що такі пилинки дуже часто містять в своєму складі дрібні крупинки міді, молібдену, золота та інших мікроелементів, що благотворно впливають на рослини.

"Ну а раз так, чому був штучний дощик не зробити подобою природного?" - розсудив Остряков.

І домігся свого, отримавши авторське свідоцтво на електрогідроаеронізатор - прилад, який створює електричні заряди на крапельках води. По суті, цей пристрій є електричний індуктор, який встановлюється на трубі розбризкувача дощувальної установки за зоною краплеутворення з таким розрахунком, щоб крізь його рамку пролітала вже не струмінь води, а рій окремих крапель.

Сконструйований і дозатор, що дозволяє додавати в водний потік мікроелементи. Влаштований він так. У рукав, що подає воду в дощувальну установку, врізається шматок труби з електроізоляційного матеріалу. А в трубі розташовуються молібденові, мідні, цинкові електроди ... Словом, з того матеріалу, який мікроелемент потрібніший для підгодівлі. При подачі струму іони починають переходити з одного електрода на інший. При цьому частина їх змивається водою і потрапляє в грунт. Кількість іонів можна регулювати, змінюючи напругу на електродах.

Якщо ж потрібно наситити грунт мікроелементами бору, йоду та інших речовин, нс проводять електричного струму, в дію вступає дозатор іншого типу. У трубу з проточною водою опускають кубик з бетону, розділений всередині на відсіки, в яких і поміщаються потрібні мікроелементи. Кришки відсіків служать електродами. Коли на них подасться напруга, мікроелементи проходять крізь пори в бетоні і несуться водою в ґрунт.

Картопляний детектор. У клопотах і турботах непомітно пройшло літо. Пора і урожай збирати. Але навіть людина не завжди може відрізнити покриту мокрій осінньої землею картоплину від такого ж чорного грудки землі. Що ж говорити про картопляних комбайнах, гребущіх з поля все підряд?

А якщо проводити сортування відразу на поле? Чимало поламали голову інженери над цією проблемою. Які тільки детектори перепробували механічні, телевізійні, ультразвукові ... Намагалися було на комбайн навіть гамма-установку поставити. Гамма-промені пронизували наскрізь земляні грудки і бульби, немов рентген, а що стоїть навпроти датчика приймач визначав "що є що".

Але гамма-промені шкідливі для здоров'я людей, при роботі з ними необхідно приймати спеціальні запобіжні заходи. Крім того, як з'ясувалося, для безпомилкового детектування необхідно, щоб всі бульби і грудки були приблизно однакового діаметра. Тому фахівці Рязанського радіотехнічного інституту - старший викладач А.Д.Касаткін і тодішній студент-дипломник, а нині інженер Сергій Решетніков - пішли іншим шляхом.

Вони поглянули на картопляна бульба з точки зору фізики. Відомо, що ємність конденсатора залежить від проникності матеріалу, закладеного між його обкладинками. Змінюється діелектрична проникність, змінюється і ємність. Цей фізичний принцип і був закладений в основу детектування, так як в експерименті з'ясувалося:

діелектрична проникність картопляної бульби набагато відрізняється від діелектричної проникності земляного грудки.

Але знайти правильний фізичний принцип - тільки початок справи. Потрібно було ще з'ясувати, на яких частотах детектор буде працювати в оптимальному режимі, розробити принципову схему пристрою, перевірити правильність ідеї на лабораторному макеті ...

Дуже важко виявилося створити чутливий ємнісний датчик, розповідав Сергій Решетніков. - Ми перебрали кілька варіантів і в кінці кінців зупинилися на такій конструкції. Датчик являє собою дві пружинні пластинки, розташовані один щодо одного під деяким кутом. У цю своєрідну воронку і падають картоплини упереміш з грудками землі. Як тільки картоплина або грудку стосується обкладок конденсатора, система управління виробляє сигнал, значення якого залежить від діелектричної проникності об'єкта, що знаходиться всередині датчика. Виконавчий орган - заслінка - відхиляється в ту або іншу сторону, виробляючи сортування ...

Робота в свій час була удостоєна нагороди на Всесоюзному огляді науково-технічного товариства студентів. Однак щось не видно поки картопляних комбайнів, обладнаних такими датчиками. Але ж їх роблять там же, в Рязані ...

Втім, нарікання з приводу россійсхой неповороткість залишимо до іншого разу. Нинішній розмова адже про секрети рослин. Про них-то і поговоримо далі.

"Шестерні" живих годин

Рослини а скрині. Приїжджий міг легко заблукати в Парижі XVIII століття. Назв вулиць практично не було, лише деякі будинки мали власні імені, вибиті на фронтонах ... Ще простіше було заблукати в науці того часу. Теорія флогістону каменем спотикання лежала на шляху розвитку хімії і фізики. Медицина не знала навіть такого найпростішого приладу, як стетоскоп; лікар якщо і вислуховував хворого, то робив це, прикладаючи вухо до його грудей. У біології всі живі організми іменувалися просто рибами, звірами, деревами, травами ...

І все ж наука вже зробила величезний крок у порівнянні з минулими століттями: вчені в своїх дослідженнях перестали задовольнятися лише висновками, стали брати до уваги і експериментальні дані. Саме експеримент і послужив основою відкриття, про який я хочу вам розповісти.

Жан-Жак де мера був астрономом. Але, як і належить справжньому вченому, він був ще й наглядовою людиною. А тому влітку 1729 року звернув увагу на поведінку геліотропа - кімнатної рослини, що стояв в його кабінеті. Як виявилося, геліотроп володіє особливою чутливістю до світла; він не тільки повертав свої листя слідом за денним світилом, але із заходом сонця його листя поникали, опускалися. Рослина як би засипало до наступного ранку, щоб розправити свої листя лише з першим сонячним промінням. Але найцікавіше не в цьому. Де мера звернув увагу, що геліотроп займається своєю "гімнастикою" і в тому випадку, коли вікна кімнати запнуті щільними шторами. Вчений поставив спеціальний досвід, замкнувши рослина в підвал, і переконався, що геліотроп продовжує засипати і прокидатися в строго певний час навіть у повній темряві.

Де мера розповів про чудовому явище друзям і ... не став продовжувати досліди далі. Як-не-як він був астроном і дослідження природи полярного сяйва займали його більше, ніж дивна поведінка кімнатної рослини.

Однак зерно цікавості було вже кинуто в грунт наукової допитливості. Рано чи пізно воно повинно було прорости. Дійсно, 30 років по тому, там же, в Парижі, з'явилася людина, який підтвердив відкриття де мера і продовжив його досліди.

Звали цю людину Генрі-Луї Дюамель. Його наукові інтереси лежали в області медицини і сільського господарства. І тому, дізнавшись про досліди де мера, він зацікавився ними набагато більше самого автора.

Для початку Дюамель відтворив досліди де мера з якомога більшою ретельністю. Для цього він взяв кілька геліотропів, розшукав старий винний підвал, вхід в який вів через інший темний підвал, і залишив рослини там. Більш того, деякі геліотропи він навіть замикав у великій, оббитий шкірою скриню і переховував зверху кількома ковдрами, щоб стабілізувати температуру ... Все виявилося марно: геліотропи підтримували свій ритм і в цьому випадку. І Дюамель з чистою совістю записав: "Ці експерименти дозволяють зробити висновок, що рух листя рослин не залежить ні від світла, ні від тепла ..."

Тоді від чого ж? Дюамель не зміг відповісти на це питання. Чи не відповіли на нього і сотні інших дослідників з багатьох країн світу, хоча в їх рядах бьиі і Карл Лінней, і Чарлз Дарвін, і багато інших провідних натуралісти.

Лише у другій половині XX століття тисячі накопичених фактів наконецтакі дозволили прийти до висновку: все живе на Землі, навіть одноклітинні мікроби і водорості, має свої власні біологічний годинник!

Запускаються ці години в хід зміною дня і ночі, добовими коливаннями температури і тиску, зміною магнітного поля і іншими факторами.

Часом досить одного світлового промінчика, щоб "стрілки" біологічного годинника були переведені в певне положення і далі йшли самостійно, не збиваючись досить довгий час.

Але як влаштовані годинник живої клітини?

Що є основою їх "механізму"?

"Хрононов" Ереті. Щоб з'ясувати принцип, що лежить в основі дії живих годин, американський біолог Чарлз Ереті спробував представити їх можливу форму. "Звичайно, механічний будильник зі стрілками і шестернями, - міркував Ереті, - шукати усередині живої клітини безглуздо. Але не завжди ж люди дізнавалися і дізнаються час за допомогою механічного годинника? .."

Дослідник став збирати відомості про всіх вимірі часу, коли-небудь використовувалися людством. Він вивчав годинник сонячний і водяний, пісочний і атомні ... У його колекції знайшлося місце навіть для годин, в яких час визначалося по цятками білої плісняви, за певний час виростали на рожевому живильному бульйоні.

Звичайно, такий підхід міг відвести Ереті нескінченно далеко від поставленої мети. Але йому пощастило. Одного разу Ереті звернув увагу на годинник короля Альфреда, який жив в IX столітті. Судячи з опису, зробленому одним із сучасників короля, годинник ці представляли собою два спірально перевитих шматка каната, просочених сумішшю бджолиного воску і свічкового сала. Коли їх підпалювали, шматки горіли з постійною швидкістю по три дюйма на годину, так що, заміривши довжину решти, можна було досить точно визначити, скільки часу пройшло з моменту пуску такого годинника.

Подвійна спіраль ... Щось дивно знайоме є в цьому образі! Ереті недаремно напружував пам'ять. Він врешті-решт згадав: "Ну, звичайно ж! Форму подвійної спіралі має молекула ДНК ..."

Втім, що з того слід було? Хіба спільність форми визначає спільність суті? Спіраль з канатів згорає за кілька годин, спіраль ж ДНК продовжує копіювати сама себе протягом усього життя клітини ...

І все-таки Ереті нс відмахнувся від випадково прийшла думки. Він став шукати живий механізм, на якому міг би перевірити свої припущення. Врешті-решт він зупинив вибір на інфузорії туфельки - найменшою і простий клітці тваринного походження, у якій виявлені біоритми. "Зазвичай інфузорія в денний час веде себе більш активно, ніж вночі. Якщо мені вдасться, впливаючи на молекулу ДНК, перевести стрілки біологічного годинника інфузорії, можна вважати доведеним, що молекула ДНК також використовується в якості механізму біогодин ..."

Розсудивши таким чином, Ереті використовував як інструмент, який переводить стрілки, світлові пуски з різною довжиною хвилі: ультрафіолетові, блакитні, червоні ... Особливо ефективно діяло ультрафіолетове випромінювання - після сеансу опромінення ритм життя інфузорії помітно змінювався.

Таким чином, можна було вважати доведеним: молекула ДНК використовується як механізм внутрішнього годинника. Але як працює механізм? У відповідь на це питання Ереті була розроблена складна теорія, суть якої зводиться ось до чого.

Основою відліку часу служать дуже довгі (довжиною до 1 м!) Молекули ДНК, які американський вчений назвав "хрононамі". У звичайному стані молекули ці згорнуті тугою спіраллю, займаючи дуже мало місця. У тих місцях, де нитки спіралі трохи розходяться, будується інформаційна РНК, що досягає згодом повної довжини одиночної нитки ДНК. Одночасно протікає ряд взаємозв'язаних реакцій, співвідношення швидкостей яких можна розглядати як роботу "механізму" годин. Такий, як каже Ереті, скелет процесу, "в якому опущені всі подробиці, які не є абсолютно необхідними".

Пульсуючі пробірки. Зверніть увагу, основою основ циклу, його фундаментом американський вчений вважає хімічні реакції. Але які саме?

Щоб відповісти і на це питання, давайте з року 1967 го, коли Ереті вів свої дослідження, перейдемо ще на десяток років назад. І заглянемо в лабораторію радянського вченого Б.П.Белоусова. На його робочому столі можна було побачити штатив зі звичайними лабораторними пробірками. Ось тільки вміст їх було особливим. Рідина в пробірках періодично змінювала колір.

Тільки що вона була червоною і ось стала вже синьою, потім знову почервоніла ...

Про відкрите їм новий вид пульсуючих хімічних реакцій Бєлоусов доповів на одному з симпозіумів біохіміків. Повідомлення вислухали з цікавістю, проте ніхто не звернув увагу, що вихідними компонентами в циклічних реакціях були органічні речовини, дуже подібні за своїм складом з речовинами живої клітини.

Лише два десятиліття по тому, вже після смерті Білоусова, його робота по достоїнству оцінили іншим вітчизняним ученим А.М.Жаботінскім.

Він разом зі своїми колегами розробив детальну рецептуру реакцій такого класу і в 1970 році доповів про головні результати своїх досліджень на одному з міжнародних конгресів.

Далі на початку 70-х років роботи радянських вчених були піддані ретельному аналізу зарубіжними фахівцями. Так, американці Р.Філд, Е.Корос і Р.Ноуес знайшли, що серед безлічі факторів, що визначають режим взаємодії речовин в пульсуючих реакціях, можна виділити три головних: бромисто-водневу кислотну концентрацію, бромідную іонну концентрацію і окислення металевих іонів каталізатора. Всі три чинники були об'єднані в нове поняття, яке американські біологи назвали Орегонським осциллятором, або орсгонатором, за місцем своєї роботи. Саме орегонатор багато вчених вважають відповідальним як за існування всього періодичного циклу в цілому, так і за його інтенсивність, швидкість коливань процесу та інші параметри.

Індійські вчені, що працювали під керівництвом А.Вінфрі, ще через деякий час знайшли, що процеси, що відбуваються при таких реакціях, мають велику схожість з процесами в нервових осередках. Більш того, того ж Р.Філду у співпраці з математиком В.Траем вдалося математично довести схожість процесів орегонатора і явищ, що відбуваються в недавно відкритій нервової мембрані. Незалежно від них подібні ж результати отримали за допомогою комбінованої аналогово-цифровий ЕОМ наші співвітчизники Ф.В.Гулько і А.А.Петров.

Але ж така нервова мембрана являє собою оболонку нервової клітини. І в складі мембрани є "канали" - дуже великі білкові молекули, які досить схожі з молекулами ДНК, що знаходяться в ядрі тієї ж клітини. І якщо процеси в мембрані мають біохімічну основу - а це встановлено на сьогоднішній день досить впевнено, - то чому повинні мати якусь іншу основу процеси, що відбуваються в ядрі?

Таким чином начебто починає досить чітко вимальовуватися хімічна основа біоритмів. Сьогодні вже можна не сумніватися, що матеріальною основою біологічного годинника, їх "шестернями" є біохімічні процеси. Але ось в якому порядку одна "шестерня" чіпляється за іншу? Як саме протікає ланцюг біохімічних процесів у всій їх повноті і складності? .. В цьому ще належить досконально розібратися - так прокоментував у розмові зі мною стан справ в биоритмологии один з провідних фахівців нашої країни в цій області, завідувач лабораторією Інституту медико-біологічних проблем Б .С.Алякрінскій.

І хоча в хімії биоритмологии дійсно ще дуже багато неясного, проведені вже перші досліди практичного використання таких хімічних годин. Так, скажімо, кілька років тому інженер-хімік Е.Н.Москалянова при вивченні хімічних реакцій в розчинах, які містять одну з необхідних людині амінокислот - триптофан, відкрила ще один різновид пульсуючих реакцій: рідина змінювала свій колір залежно від часу доби.

Реакція з добавками барвника найінтенсивніше протікає при температурі близько Зб ° С. При нагріванні понад 40 ° фарби починають тьмяніти, молекули триптофану руйнуються. Припиняється реакція і при охолодженні розчину до 0 ° С. Словом, напрошується пряма аналогія з температурним режимом хімічних годин нашого організму.

Москалянова сама провела понад 16 тисяч дослідів. Пробірки з розчинами були розіслані нею для перевірки у багато наукових установ країни. І ось тепер, коли зібрано величезний фактичний матеріал, стало ясно: дійсно розчини, які містять триптофан і барвник ксантгідрол, здатні змінювати своє забарвлення з плином часу. Таким чином, в принципі, з'явилася можливість створення абсолютно нового годинника, яким не потрібні ні стрілки, ні механізм ...

Ботаніки з гальванометром

Живі батареї. "Всім відомо, як люблять популяризатори підкреслювати роль випадку в історії великих відкриттів. Поплив Колумб освоювати західний морський шлях до Індії і, уявіть, абсолютно випадково ... Сидить собі Ньютон в саду, і раптом випадково падає яблуко ..."

Так пишуть у своїй книзі, назва якої винесено в заголовок цього розділу, С.Г.Галактіонов і В.М.Юрін. І далі стверджують, що історія відкриття електрики в живих організмах не є винятком. У багатьох роботах підкреслюється, що відкрито воно було абсолютно випадково: професор анатомії Болонського університету Луїджі Гальвані доторкнувся отпрепарированной м'язом жаби до холодних перилах балкону і виявив, що вона смикається. Чому?

Цікавий професор чимало поламав собі голову, намагаючись відповісти на це питання, поки, зрештою, не прийшов до висновку: м'яз скорочується тому, що в перилах мимовільно наводиться невеликий електричний струм. Он-то, подібно до нервового імпульсу, і віддає команду м'язі скоротитися.

І це було воістину геніальне відкриття. Адже не забувайте: на дворі стояв всього лише 1786 рік, і пройшла тільки пара десятиліть після того, як гауз висловив свою думку про те, що чинне в нерві початок є електрика. Та й саме електрику залишалося для багатьох ще загадкою за сімома печатками.

Тим часом, початок був покладений.

І з часів Гальвані електрофізіології стали відомі так звані струми ушкодження. Якщо, наприклад, м'язовий препарат розрізати впоперек волокон і підвести електроди гальванометра - приладу для вимірювання слабких струмів і напруг - до зрізу і до поздовжньої неушкодженою поверхні, то він зафіксує різниця потенціалів величиною близько 0,1 вольта. За аналогією стали вимірювати струми ушкодження і в рослинах. Зрізи листя, стебел, плодів завжди виявлялися зарядженими негативно по відношенню до нормальної тканини.

Цікавий досвід по цій частині був проведений в 1912 році Бейтнером і Льобом. Вони розрізали навпіл звичайне яблуко і вийняли з нього серцевину. Коли ж замість серцевини всередину яблука помістили електрод, а другий доклали до шкірці, гальванометр знову-таки показав наявність напруги - яблуко працювало, немов жива батарейка.

Згодом з'ясувалося, що деяка різниця потенціалів виявляється і між різними частинами неушкодженого рослини. Так, скажімо, центральна жилка листа каштана, тютюну, гарбуза і деяких інших культур має позитивним потенціалом по відношенню до зеленої м'якоті листа.

Потім слідом за струмами поразки настала черга відкриття струмів дії. Класичний спосіб їх демонстрації був знайдений все тим же Гальвані.

Два нервово-м'язових препарату багатостраждальної жаби укладаються так, щоб на м'язової тканини одного лежав нерв іншого. Дратуючи першу м'яз холодом, електрикою або будь-яким хімічною речовиною, можна побачити, як друга м'яз починає чітко скорочуватися.

Ясна річ, щось подібне спробували виявити і у рослин. І дійсно, струми дії були виявлені в дослідах з черешками листя мімози - рослини, яке, як відомо, здатне здійснювати механічні рухи під дією зовнішніх подразників. Причому найбільш цікаві результати були отримані Бердон-Сандерсом, що досліджували струми дії в закритих листах комахоїдного рослини - венериної мухоловки. Виявилося, що в момент згортання листа в його тканинах утворюються точно такі ж струми дії, як в м'язі.

І нарешті з'ясувалося, що електричні потенціали в рослинах можуть різко зростати в певні моменти часу, скажімо, при загибелі деяких тканин. Коли індійський дослідник Бос з'єднав зовнішню і внутрішню частини зеленої горошини і нагрів її до 60 ° С, гальванометр зареєстрував електричний потенціал в 0,5 вольта.

Сам Бос прокоментував цей факт таким міркуванням: "Якщо 500 пар половинок горошин зібрати в певному порядку в серії, то кінцеве електрична напруга може скласти 500 вольт, що цілком достатньо для загибелі на електричному стільці непідозрюючій про це жертви. Добре, що кухар не знає про небезпеку, яка йому загрожує, коли він готує це особливе блюдо, і, на щастя для нього, горошини не зливаються в впорядковані серії ".

Акумулятор - клітина. Ясна річ, дослідників зацікавило питання, який же мінімальної величини може бути жива батарейка. Одні для цього стали вишкрібати все великі порожнини всередині яблука, інші - кришити горошини на все більш дрібні шматочки, поки не стало зрозуміло: для того щоб дістатися до кінця цієї "сходи дроблення", доведеться вести дослідження на клітинному рівні.

Клітинна оболонка нагадує якийсь панцир, що складається з целюлози.

Її молекули, що представляють собою довгі полімерні ланцюжки, згортаються в пучки, утворюючи ниткоподібні тяжі - міцели. З мицелл, в свою чергу, складаються волокнисті структури - фібрили. А вже з їх переплетення і складається основа клітинної оболонки.

Вільні порожнини між фибриллами можуть частково або повністю заповнюватися лігніном, амілопектину, геміцелюлозою і деякими іншими речовинами. Інакше кажучи, як висловився одного разу німецький хімік Фрейдснберг, "клітинна оболонка нагадує залізобетон", в якому мицеллярная тяжам відводиться роль арматури, а лігнін та інші наповнювачі являють собою своєрідний бетон.

Однак є тут і суттєві відмінності. "Бетон" заповнює лише частина пустот між фибриллами. А решта простір заповнений "живою речовиною" клітини - протопластом. Його слизова субстанція - протоплазма містить в собі дрібні і складно організовані включення, відповідальні за найважливіші процеси життєдіяльності. Скажімо, хлоропласта відповідають за фотосинтез, мітохондрії - за дихання, а ядро \u200b\u200b- за розподіл і розмноження. Причому зазвичай шар протоплазми з усіма цими включеннями прилягає до клітинної стінки, а всередині протопласта більший або менший обсяг займає вакуоль - крапля водного розчину різних солей і органічних речовин. Причому іноді в клітці може бути кілька вакуолей.

Різні частини клітини розділені між собою найтоншими плівками мембранами. Товщина кожної мембрани всього лише кілька молекул, проте потрібно відзначити, що молекули ці досить великі, і тому товщина мембрани може досягати 75 100 ангстрем. (Величина як ніби справді велика; втім, не будемо забувати, що сам-то ангстрем становить всього-на-всього 10 "см.)

Однак так чи інакше в структурі мембрани можна виділити три молекулярних шару: два зовнішніх утворюються молекулами білків і внутрішній, що складається з жироподобного речовини - ліпідів. Така багатошаровість надає мембрані вибірковість; кажучи зовсім вже спрощено, різні речовини просочуються через мембрану з різною швидкістю. І це дає можливість клітині вибирати з навколишнього шкоди найбільш потрібні їй речовини, акумулювати їх усередині.

Так що там речовини! Як показали, наприклад, експерименти, проведені в одній з лабораторій Московського фізико-технічного інституту під керівництвом професора Е.М.Трухана, мембрани здатні вести поділ навіть електричних зарядів. Пропускають, скажімо, на одну сторону електрони, в той час як протони проникнути крізь мембрану не можуть.

Наскільки складна і тонка робота, яку доводиться вести вченим, можна судити з такого факту. Хоч ми і говорили, що мембрана складається з досить великих молекул, все одно товщина її, як правило, нс перевищує 10 "см, однієї мільйонної частки сантиметра. І товщі її зробити не можна інакше різко падає ефективність розділення зарядів.

І ще одна трудність. У звичайному зеленому листі за перенесення електричних зарядів відповідають також хлоропласти - фрагменти, що містять в своєму складі хлорофіл. А ці речовини нестійкі, швидко приходять в непридатність.

Зелене листя в природі живуть від сили 3-4 місяці, - розповідав мені один із співробітників лабораторії кандидат фізико-математичних наук В.Б.Кіреев. - Звичайно, створювати на такій основі промислову установку, яка б виробляла електрику за патентом зеленого листа, безглуздо. Тому потрібно або знайти способи робити природні речовини більш стійкими і довговічними, або, що краще, відшукати їм синтетичні замінники. Над цим ми зараз якраз і працюємо ...

І ось недавно прийшов перший успіх: створені штучні аналоги природних мембран. Основою послужила окис цинку. Тобто самі звичайні, всім відомі білила ...

Добувачі золота. Пояснюючи походження електричних потенціалів в рослинах, не можна зупинитися лише на констатації факту: "Рослинна електрику" є результат нерівномірного (нехай навіть і дуже нерівномірного!) Розподілу іонів між різними частинами клітини і середовищем. Тут же виникає питання: "А чому така нерівномірність виникає?"

Відомо, наприклад, що для виникнення різниці потенціалів 0,15 вольт між клітиною водорості і водою, в якій вона живе, необхідно, щоб концентрація калію в вакуолі була приблизно в 1000 разів вище, ніж в "забортної" воді. Але відомий науці так само і процес дифузії, тобто самовільного прагнення будь-якої речовини рівномірно розподілитися по всьому доступному обсягом. Чому ж в рослинах цього не відбувається?

У пошуках відповіді на таке питання нам доведеться торкнутися одну з центральних проблем в сучасній біофізиці - проблему активного перенесення іонів через біологічні мембрани.

Почнемо знову-таки з перерахування деяких відомих фактів. У більшості випадків зміст тих чи інших солей в самій рослині вище, ніж в грунті або (в разі водорості) в навколишньому середовищі. Наприклад, водорість Нітелла здатна накопичувати калій в концентраціях в тисячі разів вище, ніж в природі.

Причому багато рослин накопичують не тільки калій. Виявилося, наприклад, що у водорості кадофора фрахт вміст цинку було в 6000, кадмію - в 16 000, цезію - в 35 000 і ітрію - майже в 120 000 разів вище, ніж в природі.

Цей факт, до речі сказати, навів деяких дослідників на думку про новий спосіб видобутку золота. Ось як, наприклад, ілюструє його Гр. Адамов в своїй книзі "Таємниця двох океанів" - колись популярному авантюрно-фантастичному романі, написаному в 1939 році.

Новітня підводний човен "Піонер" здійснює перехід через два океани, час від часу зупиняючись з чисто науковими цілями. Під час однієї зупинки, група дослідників прогулюється по морському дну. І ось...

"Раптом зоолог зупинився, випустив руку Павлика і, пробігши в сторону, підняв щось із дна. Павлик побачив, що вчений розглядає велику чорну хитромудро завиту черепашку, засунувши металевий палець скафандра між її стулками.

Яка важка ... - бубонів зоолог. - Немов шматочок заліза ... Як дивно ...

Що це, Арсене Давидовичу?

Павлик! - вигукнув раптом зоолог, з зусиллям розкриваючи стулки і пильно розглядаючи між ними драглисте тіло. - Павлик, це новий вид класу пластинчатозябрових. Зовсім невідомий науці ...

Інтерес до таємничого молюска ще дужче розпалився, коли зоолог сказав, що під час вивчення тіла і хімічного складу знайшов в ньому величезну кількість розчиненого золота, завдяки чому і вага молюска виявилася незвичайним ".

В даному випадку письменник-фантаст нічого особливо не вигадав. Дійсно, ідея використання різних живих організмів для вилучення золота з морської води в якийсь момент володіла багатьма умами. Поповзли легенди про коралі і раковинах, що накопичують золото чи не тоннами.

Грунтувалися ці легенди, втім, на дійсних фактах. Ще в 1895 році Леверсідж, проаналізувавши зміст золота в золі морських водоростей, знайшов, що воно досить високо - 1 г на 1 т золи. Напередодні першої світової війни було запропоновано кілька проектів установи підводних плантацій, на яких би вирощувалися "золотоносні" водорості. Жоден з них, втім, не був здійснений.

Зрозумівши, що проводити будь-які роботи в Світовому океані досить накладно, шукачі золота-ботаніки перекинулися на сушу. У 30-і роки групою професора Б.Немеца в Чехословаччині були проведені дослідження золи різних сортів кукурудзи. Так ось, результати аналізу показали, що індіанці зовсім не даремно вважають цю рослину золотим - в його золі благородного металу виявилося досить багато: знову-таки 1 г на 1 т золи.

Втім, ще більшим виявилося його зміст в золі соснових шишок до 11 г на 1 т золи.

Роботи клітини. Однак "золота лихоманка" незабаром затихла, оскільки нікому не вдалося ні змусити рослини накопичувати золото в більшій концентрації, ні розробити досить дешевий спосіб отримання його хоча б з золи. Але рослини продовжують використовувати як своєрідні покажчики в геологорозвідці. І понині геологи іноді орієнтуються на ті чи інші види рослин. Відомо, наприклад, що деякі види лободи ростуть тільки на грунтах, багатих сіллю. І геологи користуються цією обставиною для розвідки як родовищ солі, так і запасів нафти, часто залягають під сольовими пластами. Подібний же фітогеохіміческій метод використовується для пошуку родовищ кобальту, сульфідів, уранових руд, нікелю, кобальту, хрому і ... все того ж золота.

І ось тут, мабуть, саме час згадати про тих мембранних насосах, які відомий наш учений С.М.Мартіросов назвав одного разу биороботами клітини. Саме завдяки їм крізь мембрану і прокачуються вибірково ті чи інші речовини.

Тих, хто всерйоз зацікавиться принципами роботи мембранних насосів, я відсилаю безпосередньо до книжки Мартіросова "Біонасоси - роботи клітини?", Де на 140 сторінках досить детально, з формулами і схемами викладені багато тонкощів. Ми ж тут постараємося обійтися мінімумом.

"Біологічним насосом називається молекулярний механізм, локалізований в мембрані і здатний транспортувати речовини, використовуючи енергію, що вивільняється при розщепленні аденозинтрифосфорної кислоти (АТФ), або утилізуючи будь-який інший вид енергії", - пише Мартиросов. І далі: "До теперішнього часу склалася думка, що в природі є тільки іонні насоси. І так як вони добре вивчені, ми можемо уважно проаналізувати їх участь в життєдіяльності клітин".

Різними хитрощами і манівцями - адже не забувайте, вченим доводиться мати справу з мікроскопічним об'єктом товщиною в 10 "см вченим вдалося встановити, що мембранні насоси не тільки володіють властивістю обмінювати іони натрію клітини на іони калію зовнішнього середовища, а й служать джерелом електричного струму.

Справа в тому, що натрієвий насос зазвичай обмінює два іона натрію на два іона калію. Таким чином, один іон ніби постійно перебуває зайвим, з клітки весь час виноситься надлишковий позитивний заряд, що і призводить до генерування електричного струму.

Ну а звідки сам мембранний насос черпає енергію для своєї роботи? У спробах відповісти на це питання в 1966 році англійський біохімік Петер Мітчел висунув гіпотезу, одне з положень якої було записано: поглинання світла живою клітиною неминуче призводить до того, що в ній виникає електричний струм.

Гіпотезу англійця розвинули член-кореспондент РАН В.П.Скулачев, професора Е.Н.Кондратьева, Н.С.Егоров і інші вчені. Мембрани стали порівнювати з накопичувальними конденсаторами. Було уточнено, що в мембрані є особливі білки, які розбирають молекули солей на складові частини позитивно і негативно заряджені іони, і вони врешті-решт опиняються по різні боки. Так накопичується електричний потенціал, який навіть вдалося виміряти - він становить майже чверть вольта.

Причому цікавий принцип самого вимірювання потенціалу. Вчені, що працювали під керівництвом В.П.Скулачева, створили оптичну вимірювальну апаратуру. Справа в тому, що їм вдалося знайти такі барвники, які, будучи поміщеними в електричне поле, змінюють свій спектр поглинання. Більш того, деякі з таких барвників, наприклад хлорофіл, є в рослинних клітинах постійно. Так ось, заміривши зміна його спектра, дослідникам і вдалося визначити величину електричного поля.

Кажуть, що за цими зовні малозначними фактами можуть в недалекому майбутньому піти грандіозні практичні наслідки. Розібравшись як слід у властивостях мембрани, механізм роботи її насосів, вчені та інженери коли-небудь створять її штучні аналоги. А ті, в свою чергу, стануть основою електростанції нового типу - біологічних.

В якомусь місці, де завжди багато сонця - наприклад, в степу або пустелі, - люди розкидають на сотнях підпірок ажурну тонку плівку, яка може покрити площу навіть в десятки квадратних кілометрів. А поруч поставлять звичні трансформатори і опори ЛЕП. І станеться чергове технічне диво, засноване на патенти природи. "Мережа для лову сонячного світла" стане справно давати електроенергію, не вимагаючи для своєї роботи ні гігантських гребель, як ГЕС, ні витрати вугілля, газу і іншого палива, як ТЕС. Досить буде одного сонця, яке, як відомо, світить нам поки що безкоштовно ...

Рослини-мисливці

Легенди про рослини-людожерів. "Не бійтеся. Дерева-людожера," відсутньої ланки "між рослинним і тваринним світом, не існує, вважає за необхідне відразу попередити свого читача південно-африканський письменник Лоуренс Грін. - І все ж крихта правди, можливо, є в невмирущої легендою про зловісний дереві ... "

Про те, що мав на увазі письменник, говорячи про "крупиці правди", ми і поговоримо далі. Але спочатку все ж - про самих легендах.

"... І тут стали повільно підніматися велике листя. Важко, як стріли підйомних кранів, вони піднялися вгору і закрилися на жертві з силою гідравлічного преса і з жорстокістю знаряддя тортур. Ще миттю пізніше, дивлячись, як ці величезні листя все щільніше притискаються один до одного, я побачив що стікають по дереву потоки паточной рідини, змішаної з кров'ю жертви. Побачивши цього натовп дикунів навколо мене пронизливо заволала, обступила з усіх боків дерево, стала обіймати його, і кожен чашкою, листям, руками або мовою - набрав достатню кількість рідини , щоб збожеволіти і прийти в шаленство ... "

І до цього не посоромився додати, що дерево то було схоже на ананас висотою у вісім футів. Що воно було темно-коричневого кольору, і його деревина виглядала твердої як залізо. Що з вершини конуса до землі звисали вісім листя, схожих на висять на петлях відчинені двері. Причому кожен лист закінчувався вістрям, а поверхня всіяна великими загнутими шипами.

Загалом, Ліхе не обмежував свою уяву і закінчив жахливий душу опис людського жертвопринесення, рослині-людоїда зауваженням, що листя дерева зберігали своє вертикальне положення протягом десяти днів.

А коли вони знову опустилися, біля підніжжя виявився начисто обгризений череп.

Це безсоромна брехня дало проте початок цілому літературному перебігу. Без малого за півстоліття яких тільки пристрастей не бачили сторінки різних видань! Не утримався від спокуси навіть всім відомий англійський письменник Герберт Уеллс, який окреслив аналогічна подія в своїй розповіді "Цвітіння дивною орхідеї".

Пам'ятайте, що сталося з якимсь містером Уедерберном, що купив з нагоди кореневище невідомої тропічної орхідеї і виростити її у своїй оранжереї? Одного разу орхідея зацвіла, і Уедерберн побіг поглянути на це диво. І чомусь затримався в оранжереї. Коли о пів на п'яту, згідно раз і назавжди заведеним порядком, господар не прийшов до столу випити традиційну чашку чаю, економка пішла дізнатися, що його могло затримати.

"Він лежав біля підніжжя дивної орхідеї. Схожі на щупальця повітряні корінці тепер не висіли вільно в повітрі. Зблизивши, вони утворили як би клубок сірої мотузки, кінці якої тісно охопили його підборіддя, шию і руки.

Спершу вона не зрозуміла. Але тут же побачила під одним з хижих щупальців тонку цівку крові ... "

Відважна жінка тут же вступила в боротьбу зі страшним рослиною. Вона розбила скло оранжереї, щоб позбутися від панував в повітрі дурманного аромату, а потім почала тягнути тіло господаря.

"Горщик зі страшною орхідеєю звалився на підлогу. З похмурим завзятістю рослина все ще чіплялося за свою жертву. Надриву, вона тягла до виходу тіло разом з орхідеєю. Потім їй спало на думку відривати присмокталися корінці по одному, і вже через хвилину Уедерберн був вільний. він був блідий як полотно, кров текла з численних ранок ... "

Ось яку страшну історію показало перо письменника. З фантаста, втім, попит невеликий - він уже нікого не запевняв, що його історія заснована на документальних фактах.

Зате інші трималися до останнього ...

І що дивно: їх "документальними свідченнями" повірили навіть серйозні вчені. У всякому разі, деякі з них зробили спроби відшукати-таки на нашій планеті рослини-хижаки. І треба сказати, що їх зусилля в кінці кінців ... увінчалися успіхом! Рослини-мисливці були дійсно знайдені.

Мисливці на болоті. На щастя для нас з вами подібні рослини харчуються не людськими жертвами і навіть не тваринами, а всього лише комахами.

Нині в підручниках ботаніки часто згадується венерина мухоловка рослина, що зустрічається на болотах штату Північна Кароліна в США. Її лист закінчується потовщеною округлої платівкою, краї якої засаджені гострими зубцями. А сама поверхня листової пластинки всіяна чутливими щетинками. Так що варто комасі лише присісти на листок, так привабливо пахне, і забезпечені зубцями половинки охлопиваются, немов справжній капкан.

Лист росички - комахоїдного рослини, що росте на торф'яних болотах Росії, з вигляду нагадує щітку для масажу голови, тільки крихітних розмірів. По всій поверхні листової пластинки стирчать щетинки, увінчання кулястими здуттями. На кінчику кожної такої щетинки виділяється крапля рідини, немов би росинка. (Звідси, до речі, і назва.) Щетинки ці пофарбовані в яскраво-червоний колір, а самі крапельки випромінюють солодкий аромат ...

Загалом, рідкісне комаха встоїть перед спокусою обстежити листок на предмет отримання нектару.

Ну а далі події розвиваються за таким сценарієм. Тюхтій-муха тут же прилипає лапками до клейкому соку, а щетинки починають загинатися всередину листа, додатково притримуючи видобуток. Якщо і цього виявляється недостатньо, згортається і сама листова пластинка, як би обертаючи комаха.

Потім лист починає виділяти мурашину кислоту і травні ферменти. Під дією кислоти комаха незабаром перестає тріпається, а потім його тканини за допомогою ферментів переводяться в розчинний стан і всмоктуються поверхнею листа.

Словом, природа чимало попрацювала, винаходячи для комахоїдних рослин знаряддя лову. Так що, погодьтеся, у постачальників екзотики було з чого описувати лоскоче нерви читача подробиці. Замінив комаха на людську жертву і катай сторінку за сторінкою ...

Однак мова тут не про борзописців, а про самих знаряддях лову, винайдених природою. Деякі з них одноразової дії - лист водяного рослини альдрованда, наприклад, після затримання і перетравлення видобутку негайно відмирає.

Інші - багаторазові. Причому, скажімо, ще одне водна рослина утрікулярія - використовує в своїй пастці таку хитрість. Сама пастка являє собою мішечок з вузьким вхідним отвором, що закривається за допомогою особливого клапана. Внутрішня поверхня мішечка вистелена залізяччям, свого роду насосами - утвореннями, які можуть інтенсивно відсмоктувати воду з порожнини. Що і відбувається, як тільки видобуток - невеликий рачок або комаха - зачепить хоча б один з волосків біля вхідного отвору. Клапан відкривається, потік води спрямовується всередину порожнини, захоплюючи за собою і видобуток. Клапан потім закривається, вода відсмоктується, можна приступати до трапези ...

Останні роки вчені встановили, що число мисливців за комахами в рослинному світі значно більше, ніж вважалося раніше. Як показали дослідження, до цього класу можна віднести навіть всім відомі картопля, томати і тютюн. Всі ці рослини мають на своєму листі мікроскопічні волоски з крапельками клею, здатні не тільки утримувати комах, а й виробляти ферменти для перетравлення органічних речовин тваринного походження.

Ентомолог Дж.Барбер, що вивчає комарів в університеті штату Новий Орлеан (США), виявив, що личинки комарів часто прилипають до клейкою поверхні насіння пастушої сумки.

Насіння виробляє якесь клейку речовину, що залучає личинок. Ну а далі все відбувається за налагодженою технології: насіння виробить ферменти, а отримана в результаті підгодівля використовується потім для кращого розвитку паростків.

Під підозру в м'ясоїдними потрапив навіть ананас. У підставі його листя часто накопичується дощова вода, і там розмножуються дрібні водні організми - інфузорії, коловертки, личинки комах ... Деякі дослідники вважають, що частина цієї живності йде на підгодівлю рослини.

Три лінії оборони. Після того як вчені розберуться в якесь явище, зазвичай постає питання: що робити з отриманими знаннями? Можна, звичайно, рекомендувати: в тих місцях, де багато комарів, розводьте плантації росички і пастушої сумки. Можна діяти і хитріше: методами генної інженерії прищеплювати культурним рослинам або розвивати вже наявні у них навички самостійної боротьби з сільськогосподарськими шкідниками. Напав, наприклад, на картопляний кущ колорадський жук. А той ням-ням - і немає жука. Не потрібні отрутохімікати, зайвий клопіт, і збільшення врожаю в результаті додаткової підгодівлі гарантована. А можна піти і ще далі: розвинути захисні здатності у всіх без винятку культурних рослин. Причому оборонятися вони зможуть не тільки проти видимих, але і проти невидимих \u200b\u200bворогів.

Так ось, той же картопля, томати та інші представники сімейства пасльонових, крім зброї, так би мовити, фізичного, здатні застосовувати проти шкідників і зброю хімічну, а також біологічне. У відповідь, наприклад, на зараження грибком рослини негайно утворюють два фітоалексинів з класу терпеноидов: рішетін і любімін. Перший був відкритий японськими дослідниками і названий по сорту картоплі Рішер, в якому ця сполука вперше виявили. Ну а другий - любімін - був вперше знайдений вітчизняними дослідниками з лабораторії Метлицького в бульбах сорту Улюбленець.

Звідси, зрозуміло, і назва.

Виявляється, захисний механізм спрацьовує не завжди. Щоб запустити процес утворення фитоалексинов, рослині потрібен зовнішній поштовх. Таким поштовхом може послужити обробка картопляної плантації мікродозами міді - основного на сьогодні кошти проти фітофтори. Але ще краще, якщо рослини в разі потреби самі будуть запускати свої захисні механізми.

Тому в даний час вчені ведуть пошуки, намагаються створити такі мікродатчик, які б спрацьовували настільки ж оперативно, як спрацьовують волоски на аркуші венериної мухоловки.

Звичайно, в даному випадку справа в значній мірі ускладнюється тією обставиною, що дослідження доводиться вести на генетично-молекулярному рівні. Але на дворі все-таки кінець XX століття, дослідники вже можуть оперувати і з окремими атомами. Так що є реальна надія: на початку наступного століття трудівники сільського господарства забудуть про отрутохімікатах і шкідників приблизно так само, як на початку нашого століття поступово стали забувати легенди про рослини-людожерів.

І у трави є нерви?

Працює гідравліка. Отже, ми з вами розібралися, що прихильників тваринної їжі в рослинному світі досить багато - кілька десятків, а то і сотень видів. Ну а який механізм, що приводить в дію їх пастки? Як взагалі рослини можуть рухатися, піднімаючи і опускаючи листя як геліотроп, повертаючи суцвіття слідом за світилом подібно соняшнику, або невпинно розкидаючи на всі боки свої повзучі пагони подібно ожині або хмелю.

"Уже з перших кроків йому доводилося вирішувати додаткову задачу в порівнянні, скажімо, з блізкорастущімі кульбабами або кропивою, - пише про хміль Володимир Солоухин. - У кульбаби є, напевно, свої не менш складні завдання, але все ж на перших порах йому потрібно просто вирости, тобто створити розетку листя, і вигнати трубчасте стебло. Волога йому дана, сонце йому дано, а також дано і місце під сонцем. Стій на цьому місці і рости собі, насолоджуйся життям.

Інша справа у хмелю. Ледве-ледве висунувшись із землі, він повинен постійно озиратися і нишпорити навколо себе, шукаючи, за що б йому вхопитися, на яку б спертися надійну земну опору ". І далі:" Природне прагнення всякого паростка рости вгору переважає і тут. Але вже після п'ятдесяти сантиметрів жирний, важкий втеча горнеться до землі. Виходить, що він росте не вертикально і не горизонтально, а по кривій, по дузі.

Ця пружна дуга може зберігатися деякий час, але якщо втеча перевалить за метр довжини і все ще не знайде, за що вхопитися, то йому волею-неволею доведеться лягти на землю і повзти по ній. Тільки зростаюча, шукає частина його буде як і раніше і завжди націлена догори. Хміль, повзучи по землі, хапається за зустрічні трави, але вони виявляються слабенький для нього, і він повзе, плазуючи, все далі, шукаючи попереду себе чуйним кінчиком.

Що робили б ви, опинившись в темряві, якби вам потрібно було б йти вперед і намацав дверну ручку?

Очевидно, ви стали б здійснювати витягнутої вперед рукою обертальний, нишпорячи рух. Те ж саме робить зростаючий хміль. Його шорсткий, як би відразу прилипає кінчик весь час робить, просуваючись вперед або вгору, одноманітне обертальний рух за годинниковою стрілкою. І якщо попадеться на шляху дерево, телеграфний стовп, водостічна труба, навмисне підставлений жердину, будь-яка вертикаль, націлена в небо, хміль швидко, протягом одного дня, злітає до самого верху, а зростаючий кінець його знову шарить навколо себе в порожньому просторі .. . "

Практики, втім, стверджують, що дуже часто хміль як би відчуває, де йому підставлена \u200b\u200bопора, і велика частина стебел спрямовується саме в ту сторону.

А коли один із стебел Солоухин Спеціально не захлеснув за шпагат, протягнутий від землі до даху будинку, так він, бідолаха, в пошуках опори переповз і двір, і галявину, і смітник, нагадуючи людину, що долає трясовину і вже майже засмоктало нею.

Тіло його грузне в болоті і воді, але голову він з останніх сил намагається тримати над водою.

"Я б сказав тут, - підсумовує свою розповідь письменник, - кого ще мені нагадав цей хміль, якби не було небезпеки переключитися від невинних заміток про траву в область психологічного роману".

Літератор побоявся виникли у нього мимовільних асоціацій, а ось вчені, як ми переконаємося трохи пізніше, немає. Але перш давайте задумаємося ось над яким питанням: "А що за сила жене хміль та інші рослини в зростання, змушує їх згинатися в тому чи іншому напрямку?"

Ясна річ, у світі рослин немає сталевих пружин чи інших пружних елементів, щоб з їх допомогою замикатися свої "капкани". Тому найчастіше рослини використовують в таких випадках гідравліку. Гідравлічні насоси і приводи взагалі роблять основну роботу в рослині. Це з їх допомогою, наприклад, волога піднімається з-під землі до самої верхівки, долаючи часом перепади в багато десятків метрів - результат, якого може досягти далеко не всякий конструктор звичайних насосів. Причому на відміну від механічних природні насоси працюють абсолютно безшумно і дуже економно.

Гідравліку ж використовують рослини і для здійснення власного руху. Згадайте хоча б ту ж "звичку" звичайного соняшнику повертати свій кошик слідом за рухом світила. Забезпечує такий рух знову-таки привід на основі гідравліки.

Ну а як, цікаво, вона працює?

Виявляється, на це питання намагався відповісти ще Чарлз Дарвін. Він показав, що кожен вусик рослини має енергію незалежного руху. Згідно з формулюванням вченого, "рослини отримують і виявляють цю енергію тільки тоді, коли це дає їм якусь перевагу".

Цю думку спробував розвинути талановитий віденський біолог з галльську прізвищем Рауль Франсе. Він показав, що червоподібні корінці, безперервно просуваються вниз, в грунт, знають, куди саме їм рухатися за рахунок невеликих пустотілих камер, в яких може бовтатися кулька крохмалю, який показує напрямок сили тяжіння.

Якщо земля виявляється сухий, коріння повертають в бік вологого грунту, розвиваючи енергію, достатню, щоб просвердлити бетон. Причому коли специфічні буравящими клітини зношуються внаслідок контакту з каменями, галькою, піском, то вони швидко замінюються новими. Коли ж корінці досягають вологи і джерела поживних речовин, то вони відмирають і підлягають заміні клітинами, призначеними вже для поглинання мінеральних солей і води.

Не існує жодного рослини, каже Франсе, яке б могло існувати без руху. Будь-яке зростання - це послідовність рухів, рослини постійно зайняті згинанням, обертанням, тріпотінням. Коли вусик того ж хмелю, що здійснює повний круговий цикл за 67 хвилин, знаходить опору, то протягом всього 20 секунд він починає обвиватися навколо нього, і вже через годину обвивається настільки міцно, що його важко відірвати.

Ось яку силу має гідравліка. Причому той же Чарлз Дарвін спробував з'ясувати, як саме здійснюється механізм руху. Він відкрив, що поверхневі клітини, скажімо, ніжки листа росички, містять одну велику вакуоль, заповнену клітинним соком. При подразненні вона поділяється на ряд більш дрібних вакуолей химерної форми, як би переплітаються один з одним. І рослина згортає аркуш в кульок.

"Крамольні" думки натураліста. Звичайно, в тонкощах подібних процесів треба ще розбиратися і розбиратися. Причому робити це спільними зусиллями повинні ботаніки, гідравліки і ... електронщики! Справді, адже ми ще ні слова не сказали про принципи роботи тих датчиків, за сигналом яких і починає працювати механізм пастки.

Знову-таки одним з перших зацікавився цією проблемою Чарлз Дарвін. Результати його досліджень викладені в двох книгах - "Комахоїдні рослини" і "Здатність до руху у рослин".

Перше, що надзвичайно здивувало Дарвіна, - вельми висока чутливість органів комахоїдних і витких рослин. Наприклад, рух листа росички викликав вже відрізок волосся вагою 0,000822 мг, що стикався з щупальцями досить нетривалий час. Не меншою виявилася чутливість до дотику у вусиків деяких ліан. Дарвін спостерігав згинання вусики під дією на нього шелковинки вагою всього 0,00025 мг!

Настільки високу чутливість, звичайно, не могли забезпечити чисто механічні пристрої, що існували за часів Дарвіна. Тому вчений шукає аналогії побаченому знову-таки в світі живого. Він порівнює чутливість рослини з роздратуванням людського нерва. Більш того, він зазначає, що подібні реакції мають не тільки високу чутливість, але і вибірковість. Наприклад, ні щупальця росички, ні вусики кучерявих рослин нс реагують на удари дощових крапель.

А то ж кучерява рослина, як зазначає Франсе, потребуючи опори, буде наполегливо повзти до найближчої.

Варто цю опору зрушити, і виноградна лоза протягом декількох годин змінить своє просування, поверне знову-таки до неї. Але як рослина відчуває, в якому саме напрямку йому потрібно рухатися?

факти змушували подумати про можливість існування у рослин не тільки щось схожого на нервову систему, а й зачатків ... міркування!

Зрозуміло, такі "крамольні" думки викликали бурю в науковому світі. Дарвіна, незважаючи на його високий авторитет, набутий після закінчення роботи над "Походженням видів", звинуватили, м'яко кажучи, в недомислу.

Наприклад, ось що писав з цього приводу директор Петербурзького ботанічного саду Р.Е.Регель: "Знаменитий англійський вчений Дарвін виставив в новітній час сміливу гіпотезу, що існують рослини, які ловлять комах і навіть їдять їх. Але якщо ми зіставимо разом все відоме, то повинні прийти до висновку, що теорія Дарвіна належить до числа тих теорій, над якими всякий розсудлива ботанік і натураліст просто сміявся б ... "

Однак історія поступово все розставляє на свої місця. І у нас сьогодні є підстави вважати, що Дарвін більше помилявся в своєму загальновизнаному науковій праці про походження видів, ніж в останній книзі про рух рослин. Все більше сучасних вчених приходять до висновку, що роль еволюції в навчанні Дарвіна перебільшена. А ось що стосується наявності почуттів у рослин, і можливо, навіть зачатків мислення, то тут є над чим поміркувати в світлі фактів, накопичених протягом нашого століття.

Карикатура клітини. Свого часу у Дарвіна знайшлися не тільки противники, але й прихильники. Наприклад, в 1887 році В.Бердон-Сандерсон встановив дивовижний факт: при подразненні в листочку венериної мухоловки відбуваються електричні явища, в точності нагадують ті, які виникають при розповсюдженні збудження в нервово-м'язових волокнах тварин.

Більш докладно проходження електричних сигналів в рослині було вивчено індійським дослідником Дж.Ч.Босом (тим самим, що лякав кухарів електрикою з гороху) на прикладі мімози. Вона виявилася більш зручним об'єктом для дослідження електричних явищ в листі, ніж росичка або венерина мухоловка.

Бос сконструював кілька приладів, які давали можливість дуже точно реєструвати тимчасової хід реакцій роздратування. З їх допомогою йому вдалося встановити, що рослина реагує на дотик хоча і швидко, але не миттєво - час запізнювання близько 0,1 секунди. І така швидкість реакції порівнянна зі швидкістю нервової реакції багатьох тварин.

Період же скорочень, тобто час повного складання листа, виявився рівним в середньому 3 секундам.

Причому мімоза реагувала по-різному в різні пори року: зимою вона як би засипала, до літа пробуджувалася.

Крім того, на час реакції впливали різні наркотичні речовини і навіть ... алкоголь! Нарешті індійський дослідник встановив, що є певна аналогія між реакцією на світло у рослин і у сітківки очей тварин. Він довів, що рослини виявляють втома точно так же, як і м'язи тварин.

"Я тепер знаю, що у рослин є дихання без легких або зябер, травлення без шлунка і рух без м'язів, - підводить Бос підсумок своїм дослідженням. - Тепер мені здається правдоподібним, що у рослин може мати місце і такого ж роду порушення, яке зустрічається у вищих тварин, але без наявності складної нервової системи ... "

І він мав рацію: подальші дослідження дозволили виявити у рослин щось на кшталт "карикатури на нервову клітину", за влучним висловом одного дослідника. Проте цей спрощений аналог нервової клітини тварини або людини справно виконував свій обов'язок - передавав імпульс збудження від датчика до виконавчого органу. І листок, пелюстка або тичинка приходять в рух ...

Подробиці механізму управління подібними рухами, мабуть, краще за все розглянути на досвіді А.М.Сінюхіна і Е.А.Брітікова, які вивчали поширення потенціалу дії в дволопатеве рильце квітки інкарвіліі при порушенні.

Якщо кінчик однієї з лопатей відчуває механічне дотик, то вже через 0,2 секунди виникає потенціал дії, що поширюється до основи лопаті зі швидкістю 1,8 см / с. Через секунду він досягає клітин, розташованих в місці зчленування лопатей і викликає їх реакцію. Лопаті приходять в рух через 0,1 секунди після приходу електричного сигналу, а ще 6-10 секунд триває сам процес закриття. Якщо рослина більше не чіпати, то через 20 хвилин пелюстки знову повністю розкриваються.

Як виявилося, рослина здатна виробляти і куди більш складні дії, ніж просте закриття пелюсток. Деякі рослини реагують на певні подразнення вельми специфічним чином. Наприклад, варто по квітці липи почати повзати бджолі чи іншого комасі, і квітка одразу починає виділяти нектар. Неначе розуміє, що бджола заодно перенесе і пилок, а значить, буде сприяти продовженню роду.

Причому у деяких рослин при цьому, кажуть, навіть підвищується температура. Чим вам не напад любовної лихоманки?

Що показав "детектор брехні"?

Филодендрон співчуває креветці.

Якщо ви вважаєте, що розказаного недостатньо, щоб повірити - і у рослин можуть бути почуття, ось вам ще одна історія.

Почалося все, мабуть, ось з чого.

У 50-і роки в США існували дві компанії з вирощування ананасів. Одна з них мала плантації на Гавайських островах, інша - на Антильських. Клімат на островах подібний, грунту теж, а ось на світовому ринку Антильські ананаси купували охочіше, вони були більшими і смачними.

Намагаючись відповісти на це питання, виробники ананасів випробували всі способи і методи, які приходили на розум. На Гавайські острови навіть вивозили саджанці з Антильських. І що ж? Виросли ананаси нічим не відрізнялися від місцевих.

Зрештою Джон Мейс-молодший, психіатр за професією і вельми допитлива людина за складом характеру, звернув увагу на таку тонкість. За ананасами на Гаваях доглядали місцеві жителі, а на Антилах привезені з Африки негри.

Гавайці працюють повільно і зосереджено, а от негри безтурботно співають під час роботи. Так може вся справа в піснях?

Втрачати компанії було нічого, і на Гавайських островах теж з'явилися співаючі негри. І незабаром гавайські ананаси нічим не можна було відрізнити від антільських.

Доктор Мейс, втім, на те не заспокоївся. Він поставив обгрунтування своєї здогадки на наукову основу. У спеціально обладнаній оранжереї дослідник зібрав рослини різних видів і став програвати сотні мелодій. Після 30 тисяч дослідів вчений дійшов висновку: рослини сприймають музику і реагують на неї.

Більш того, вони мають певні музичними вподобаннями, особливо квіти. Більшість віддає перевагу мелодійні п'єси зі спокійними ритмами, але деяким - скажімо, цикламенів - більше до вподоби джаз.

Мімози і гіацинти небайдужі до музики Чайковського, а примули, флокси і тютюн - до опер Вагнера.

Втім, до отриманих результатів ніхто, крім фахівців з ананасів та самого доктора Мейса, всерйоз не поставився. Адже інакше довелося б визнати, що рослини мають не тільки органи слуху, але і пам'ять, якісь почуття ... І про досліди Мейса згодом швидше за все просто забули б, якби дана історія не отримала несподіване продовження.

Тепер уже в лабораторії професора Клива Бакстера.

У 1965 році Бакстер займався удосконаленням свого дітища одного з варіантів "детектора брехні", або поліграфа. Ви, мабуть, знаєте, що робота цього пристрою заснована на фіксуванні реакції випробуваного на запитання. При цьому дослідники знають, що повідомлення завідомо неправдивих відомостей викликає у переважної більшості людей специфічні реакції - почастішання пульсу і дихання, підвищену пітливість і т.д.

В даний час існує декілька видів поліграфів. Скажімо, поліграф Ларсена вимірює тиск крові, частоту і інтенсивність дихання, а також час реакції - проміжок між питанням і відповіддю. Ну а поліграф Бакстера заснований на гальванічної реакції людської шкіри.

Два електрода прикріплюють до тильної і внутрішньої сторонам пальця. По ланцюгу пропускається невеликий електричний струм, який потім через підсилювач подається на самописець. Коли випробуваний починає хвилюватися, він більше потіє, електроопір шкіри падає і крива самописця виписує пік.

І ось, працюючи над удосконаленням свого приладу, Бакстер додумався приєднати датчик до листка домашнього рослини філодендрона. Тепер потрібно було якось змусити рослину відчути емоційний стрес.

Дослідник опустив один з листочків в чашку з гарячою кавою ніякої реакції. "А якщо спробувати вогонь?" - подумав він, дістаючи запальничку. І не повірив своїм очам: крива на стрічці самописця енергійно поповзла вгору!

Дійсно, в це важко було повірити: адже виходило, що рослина прочитало думки людини. І тоді Бакстер поставив інший експеримент. Автоматичний механізм в моменти, обрані датчиком випадкових чисел, перекидав чашку з креветкою в окріп.

Поруч стояв все той же филодендрон з наклеєними на листя датчиками. І що ж? Самописець щоразу при перекиданні чашки фіксував емоційну криву: квітка співчував креветці.

Бакстер не заспокоївся і на цьому.

Як справжній криміналіст, він змоделював злочин. В кімнату, де перебували дві квітки, по черзі заходило шість чоловік. Сьомим був сам експериментатор. Увійшовши, він побачив, що один з філодендронів зламаний. Хто це зробив? Бакстер попросив учасників експерименту знову по одному пройти через кімнату. У той момент, коли в приміщення зайшов чоловік, який зламав квітка, датчики зафіксували емоційний сплеск: філодендрон упізнав "вбивцю" побратима!

Зри в корінь. Досліди Бакстера наробили чимало галасу в науковому світі.

Їх спробували відтворити багато. І ось що з цього вийшло.

Марсель Фогель працював у фірмі ІБМ і викладав в одному з університетів Каліфорнії. Коли студенти дали йому журнал зі статтею Бакстера, Фогель вирішив, що наведені досліди - не більше як обдурювання. Однак заради цікавості вирішив відтворити ці експерименти разом зі своїми учнями.

Через деякий час підвели підсумки. Жодній з трьох груп студентів, які працювали самостійно, не вдалося отримати описані ефекти в повній мірі. Однак сам Фогель повідомив, що рослини дійсно можуть реагувати на людське співчуття.

Як доказ він навів опис досвіду, який, за його порадою, провела його приятелька Вів'єн Уайлі. Зірвавши два листа ломикаменю у власному саду, вона помістила один з них на нічному столику, інший - в їдальні. "Щодня, як тільки я вставала, розповідала вона Фогелю, - я дивилася на лист, що лежить біля мого ліжка, і бажала йому довгого життя, в той час як не хотіла звертати увагу на інший аркуш ..."

Через деякий час різниця була видна неозброєним оком. Лист у ліжку продовжував залишатися свіжим, як ніби його тільки що зірвали, в той час як другий лист безнадійно зів'яв.

Однак цей експеримент, погодьтеся, не міг бути визнаний строго науковим. Тоді Фогель вирішив зробити інший досвід. Филодендрон був підключений до гальванометра і самописцу. Вчений стояв біля рослини повністю розслаблений, ледь торкаючись листка руками. Самописець креслив рівну лінію. Але варто було Фогелю подумки звернутися до рослини, як самописець почав виписувати серію піків.

У наступному експерименті Фогель підключив два рослини до одного приладу і зрізав лист з першого рослини. Друге рослина відреагувало на біль, завданий побратимові, але після того як експериментатор звернув на нього свою увагу. Рослина ніби розуміло: інакше скаржитися марно ...

Фогель розповів про свої експерименти у пресі, і це, в свою чергу, викликало потік додаткових досліджень і пропозицій. Митники бачили в чутливості рослин ще одну можливість контролю за контрабандою в аеропортах, можливість виявлення терористів ще до того, як вони ступлять на борт повітряного судна. Армія цікавилася пошуками шляхів вимірювання емоційного стану людний за допомогою рослин. Ну а військово-морські сили в особі психоаналітика-експериментатора Елдона Байрда разом зі співробітниками лабораторії перспективного планування і аналізу Штабу морської артилерії в Сілвер Спрінг, штат Меріленд, не тільки успішно повторили експерименти Бакстера, але і посилили управління емоційною реакцією, додатково впливаючи на рослини інфрачервоним і ультрафіолетовим випромінюванням ...

Дійшла звістка про подібні експерименти і до вітчизняних фахівців.

У 70-ті роки одна з експериментальних перевірок дослідів Бакстера була проведена в лабораторії В.Пушкіна (Інститут загальної та педагогічної психології). Учених цікавило, на що саме реагують рослини: на емоційний стан людини або на його підозріло-небезпечні дії? За ідеєю адже людина, яка зламала квітку, не відчував ніяких почуттів, він просто виконав доручення.

І ось московські психологи стали занурювати випробовуваних в гіпнотичний стан і вселяти їм різні емоції.

Людина не виробляв особливих дій, але його емоційний стан, безумовно, змінювалося. І що ж? Датчики, прикріплені до листів бегонії, що стояла в трьох метрах від випробуваного, реєстрували імпульси величиною близько 50 мікровольт якраз в ті моменти, коли людина переходила з одного стану в інший.

Загалом, в 200 дослідах повторювалося в різних варіаціях одне і те ж: у відповідь на зміну в емоційному стані людини змінювався і електричний потенціал, що виробляється рослиною. Щоб пояснити це, професор Пушкін висунув теорію, частково нагадувала погляди Мейса. "Наші досліди, - говорив він, - свідчать про єдність інформаційних процесів, що протікають в клітинах рослини і в нервовій системі людини, вони ж теж складаються з клітин, хоча й іншого типу. Це єдність спадщина тих часів, коли на Землі з'явилася перша молекула ДНК носій життя і загальний предок рослин і людини. Було б дивно, якщо такої єдності не існувало ... "

Таке припущення було підтверджено і в результаті дослідів, проведених на кафедрі фізіології рослин Тимирязевской академії під керівництвом професора І.Гунара.

Втім, спочатку професор прийняв іноземні ідеї в багнети. "У двох сусідніх судинах стояли рослини соняшнику і мімози, - описував він один з перших дослідів. - До одного з них були приєднані датчики приладів, інші рослини в цей момент підрізати ножицями. Гальванометри ніяк не реагували на наші" злочинні "дії. Рослини залишалися байдужими до долі сусідів-одноплемінників. Потім хтось із нас підійшов ближче до посудини з мімозою, приєднаної до приладу. Стрілка хитнулася ... "

З цього факту вчений робить такий висновок: "Будь-який школяр, знайомий з азами електростатики, зрозуміє, що то було аж ніяк не диво. Будь-яке здатне проводити струм фізичне тіло або система тіл має певну електричної ємністю, яка змінюється в залежності від взаімоположенія об'єктів. Стрілка нашого гальванометра стояла непорушно до тих пір, поки залишалася незмінною ємність системи.

Але ось лаборант зробив крок у бік, і розподіл електричних зарядів в системі порушилося ... "

Звичайно, все можна пояснити і так.

Однак через деякий час сам професор змінює точку зору. Його прилади таки зареєстрували у рослин електричні імпульси, подібні нервовим сплесків людини і тварин. І професор заговорив зовсім по-іншому: "Можна вважати, що сигнали із зовнішнього середовища передаються в центр, де після їх обробки і готується відповідна реакція".

Вченому навіть вдалося відшукати цей центр. Він виявився розташований в шийці коренів, які мають властивість стискуватися і розтискати подібно серцевому м'язі.

Рослини, мабуть, вміють обмінюватися сигналами, у них існує свій сигнальний мову, подібний мови примітивних тварин і комах, продовжував дослідник свої міркування. Одна рослина, змінюючи електричні потенціали в своєму листі, може повідомити іншому про небезпеку.

Рослини радирує. Ну а який все-таки механізм сигналізації згідно з сучасними уявленнями? Він розкривався по частинах. Одна ланка сигналізації в ті ж 70-ті роки, коли відбувалося більшість описаних вище досліджень, розкрив Кларенс Райян, молекулярний біолог з університету штату Вашингтон. Він виявив, що, як тільки гусениця приймається жувати лист на помідорному кущі, інші листи негайно починають виробляти протаіназу - речовина, яка зв'язує у гусениць травні ферменти, тим самим ускладнюючи, а то і роблячи неможливим засвоєння нею їжі.

Правда, сам Райян припустив, що сигнали передаються за допомогою якоїсь хімічної реакції. Однак на ділі все виявилося не зовсім так. Зруйновані щелепами гусениці рослинні клітини втрачають воду. При цьому дійсно починається ланцюжок хімічних реакцій, яка врешті-решт приводить в рух заряджені частинки розчину - іони. І ті поширюються по рослинному організму, несучи електричні сигнали точно так же, як хвиля нервового збудження поширюється в організмах деяких примітивних тварин. Тільки це виявилися не комахи, як вважав професор Гунар, а медуза і гідра.

Саме в мембранах клітин цих тварин виявлені особливі сполучні щілини, через які і рухаються електричні сигнали, що переносяться позитивно або негативно зарядженими іонами.

Подібні щілини-канали є в мембранах рослинних клітин. Називаються вони "плазмодезмати". За ним і рухаються від клітини до клітини сигнали тривоги. Більш того, будь-який рух електричного заряду призводить до виникнення електромагнітного поля.

Так що цілком можливо, ця сигналізація служить двоякою мети. З одного боку, вона змушує інші листя цієї рослини або навіть інших рослин приступити до вироблення інгібіторів, як це вже говорилося вище.

А з іншого боку, можливо, ці сигнали закликають на допомогу, скажімо, птахів - природних ворогів тих же гусениць, які напали на помідорний кущ.

Ця думка здається тим більш природною, що професору біології з університету штату Небраска Еріку Девісу недавно вдалося встановити, що іонна сигналізація властива нс тільки рослинам, але і багатьом тваринам, що володіє розвиненою нервовою системою. Навіщо вона їм? Хіба що в якості приймача, налаштованого на сигнали чужої біди ... Адже згадайте, філодендрон в дослідах Бакстера реагував на сигнали лиха, що видаються креветкою.

Таким чином, флора і фауна замикають свої ряди, намагаючись протистояти натиску роду людського. Адже дуже часто ми, не замислюючись, завдаємо шкоди і тим і іншим. А пора б людині, напевно, вже перестати усвідомлювати себе таким собі підкорювачем природи. Адже він - не більше як її частина ...

Маркевич В.В.

У даній роботі ми звертаємося до одного з найбільш цікавих і перспективних напрямків досліджень - впливу фізичних умов на рослини.

Вивчаючи літературу з даного питання, я дізнався, професору П. П. Гуляєва за допомогою високочутливої \u200b\u200bапаратури вдалося встановити, що слабке біоелектричний поле оточує будь-яка жива і ще точно відомо: кожна жива клітина має свою власну електростанцію. І клітинні потенціали не так вже й низькі.

Завантажити:

Попередній перегляд:

ФІЗИКА

БІОЛОГІЯ

Рослини і їх електричний потенціал.

Виконав: Маркевич В.В.

ГБОУ ЗОШ № 740 м Москва

9 клас

Керівник: Козлова Віолетта Володимирівна

учитель фізики і математики

м Москва 2013

1. Вступ

1. актуальність
2. Цілі і завдання роботи
3. Методи дослідження
4. значимість роботи

1. Аналіз вивченої літератури по темі «Електрика в житті

рослин »

1. Іонізація повітря в приміщенні

1. Методика і техніка дослідження

1. Дослідження струмів пошкодження у різних рослин

1. Експеримент №1 (з лимонами)
2. Експеримент №2 (з яблуком)
3. Експеримент №3 (з листом рослини)

1. Дослідження впливу електричного поля на проростання насіння

1. Експерименти зі спостереження впливу іонізованого повітря на проростання насіння гороху
2. Експерименти зі спостереження впливу іонізованого повітря на проростання насіння бобів

1. висновки

1. висновок
2. література

1. Вступ

«Як не дивні електричні явища,

властиві неорганічної матерії, вони не йдуть

ні в яке порівняння з тими, які пов'язані з

життєвими процесами ».

Майкл Фарадей

У даній роботі ми звертаємося до одного з найбільш цікавих і перспективних напрямків досліджень - впливу фізичних умов на рослини.

Вивчаючи літературу з даного питання, я дізнався, професору П. П. Гуляєва за допомогою високочутливої \u200b\u200bапаратури вдалося встановити, що слабке біоелектричний поле оточує будь-яка жива і ще точно відомо: кожна жива клітина має свою власну електростанцію. І клітинні потенціали не так вже й низькі. Наприклад, у деяких водоростей вони досягають 0,15 В.

«Якщо 500 пар половинок горошин зібрати в певному порядку в серії, то кінцеве електрична напруга складе 500 вольт ... Добре, що кухар не знає про небезпеку, яка йому загрожує, коли він готує це особливе блюдо, і на щастя для нього, горошини не зливаються в впорядковані серії ». Це висловлювання індійського дослідника Дж. Боса базується на суворому науковому експерименті. Він з'єднував внутрішні і зовнішні частини горошини з гальванометром і нагрівав до 60 ° С. Прилад при цьому показував різницю потенціалів 0,5 В.

Яким чином це відбувається? На якому принципі працюють живі генератори і батареї? Заступник завідувача кафедри живих систем Московського фізико-технічного інституту кандидат фізико-математичних наук Едуард Трухан вважає, що один з найголовніших процесів, що протікають в клітині рослини, - процес засвоєння сонячної енергії, процес фотосинтезу.

Так що, якщо в той момент вченим вдасться «розтягнути» позитивно і негативно заряджені частинки в різні боки, то, по ідеї, ми отримаємо в своє розпорядження чудовий живий генератор, паливом для якого служили б вода і сонячне світло, а крім енергії, він б ще виробляв і чистий кисень.

Можливо, в майбутньому такий генератор і буде створений. Але для здійснення цієї мрії вченим доведеться чимало потрудитися: потрібно відібрати найбільш підходящі рослини, а може бути, навіть навчитися виготовляти хлорофілові зерна штучно, створити якісь мембрани, які б дозволили розділяти заряди. Виявляється, жива клітина, запасаюча електричну енергію в природних конденсаторах - внутрішньоклітинних мембранах особливих клітинних утворень, мітохондрій, потім використовує її для твору дуже багатьох робіт: будівництва нових молекул, затягування всередину клітини поживних речовин, регулювання власної температури ... І це ще не все. За допомогою електрики виробляє багато операцій і сама рослина: дихає, рухається, зростає.

актуальність

Вже сьогодні можна стверджувати: вивчення електричної життя рослин несе користь сільському господарству. Ще І. В. Мічурін проводив досліди по впливу електричного струму на проростання гібридних сіянців.

Передпосівна обробка насіння - найважливіший елемент агротехніки, що дозволяє підвищувати їх схожість, а в кінцевому підсумку - врожайність растеній.А це особливо важливо в умовах нашої боротьби не дуже довгого і теплого літа.

1. Цілі і завдання роботи

Метою роботи є дослідження наявності біоелектричних потенціалів у рослин і дослідження впливу електричного поля на проростання насіння.

Для досягнення мети дослідження необхідно вирішити наступнізавдання:

1. Вивчення основних положень, що стосуються вчення про біоелектричних потенціалах і впливу електричного поля на життєдіяльність рослин.
2. Проведення експериментів з виявлення і спостереження струмів пошкодження у різних рослин.
3. Проведення експериментів зі спостереження впливу електричного поля на проростання насіння.

1. Методи дослідження

Для виконання завдань дослідження використовується теоретичний і практичний методи. Теоретичний метод: пошук, вивчення і аналіз наукової та науково-популярної літератури з даного питання. З практичних методів дослідження використовується: спостереження, вимірювання, проведення експериментів.

1. значимість роботи

Матеріал даної роботи може бути використаний на уроках фізики та біології, так як в підручниках це важливе питання не освітлюється. А методика проведення експериментів - як матеріал для практичних занять елективного курсу.

1. Аналіз вивченої літератури

Історія дослідження електричних властивостей рослин

Один з характерних ознак живих організмів - здатність до подразнення.

Чарльз Дарвін надавав важливе значення дратує рослин. Він детально вивчив біологічні особливості комахоїдних представників рослинного світу, що відрізняються високою чутливістю, і результати досліджень виклав у чудовій книзі «Про комахоїдні рослини», що вийшла в світ в 1875 році. Крім того, увагу великого натураліста залучили різні рухи рослин. У сукупності всі дослідження наводили на думку, що рослинний організм дивно схожий з твариною.

Широке використання електрофізіологічних методів дозволило фізіологам тварин досягти значного прогресу в цій області знань. Було встановлено, що в організмах тварин постійно виникають електричні струми (біоструми), розповсюдження яких і призводить до рухових реакцій. Ч. Дарвін припустив, що подібні електричні явища мають місце і в листі комахоїдних рослин, що володіють досить сильно виражену здатність до руху. Однак сам він не перевіряв цю гіпотезу. На його прохання експерименти з рослиною Венерина мухоловка були проведені в 1874 році фізіологом Оксфордського університетуБурданов Сандерсон. Приєднавши лист цієї рослини до гальванометра, вчений зазначив, що стрілка негайно ж відхилилася. Значить, в живому аркуші цього комахоїдного рослини виникають електричні імпульси. Коли дослідник викликав роздратування листя, доторкнувшись до розташованих на їх поверхні щетинкам, стрілка гальванометра відхилилася в протилежну сторону, як в досвіді з м'язом тварини.

німецький фізіологГерман Мунк , Що продовжив досліди, в 1876 році прийшов до висновку, що листя венериної мухоловки в електро моторні щодо подібні нервах, м'язам і електричним органам деяких тварин.

У Росії електрофізіологічні методи були використаніН. К. Леваковскім для вивчення явищ подразливості у сором'язливою мімози. У 1867 році він опублікував книгу під назвою «Про рух подразливість органів рослин». В експериментах Н. К. Леваковского найсильніші електричні сигнали спостерігалися в тих примірникахмімози , Які найбільш активно відповідали на зовнішні подразники. Якщо мімозу швидко вбити нагріванням, то мертві частини рослини не виробляють електричних сигналів. Виникнення електричних імпульсів автор спостерігав також в тичинкахбодяка і будяків, в черешках листя росички. Згодом було встановлено, що

Біоелектричні потенціали в клітинах рослин

Життя рослин пов'язана з вологою. Тому електричні процеси в них найбільш повно проявляються при нормальному режимі зволоження і загасають при зів'яненні. Це пов'язано з обміном зарядами між рідиною і стінками капілярних судин при протіканні поживних розчинів по капілярах рослин, а також з процесами обміну іонами між клітинами і навколишнім середовищем. Найважливіші для життєдіяльності електричні поля збуджуються в клітинах.

Отже, нам відомо, що ...

1. Несомую вітром квітковий пилок має негативний заряд, Що наближається за величиною до заряду порошинок при пилових бурях. Поблизу втрачають пилок рослин різко змінюється співвідношення між позитивними і негативними легкими іонами, що сприятливо позначається на подальшому розвитку рослин.
2. У практиці розпилення отрутохімікатів в сільському господарстві з'ясовано, щона буряк і яблуню в більшій мірі осідають хімікати з позитивним зарядом, на бузок - з негативним.
3. Одностороннє висвітлення листа збуджує електричну різниця потенціалів між освітленими і неосвітленими його ділянками і черешком, стеблом і коренем. Ця різниця потенціалів виражає реакцію рослини на зміни в його організмі, пов'язані з початком або припиненням процесу фотосинтезу.
4. Проростання насіння в сильному електричному полі (Наприклад, поблизу коронирующего електрода)призводить до змінвисоти і товщини стебла і густоти крони розвиваються рослин. відбувається це в основному завдяки перерозподілу в організмі рослини під впливом зовнішнього електричного поля об'ємного заряду.
5. Пошкоджене місце в тканинах рослин завжди заряджається негативнощодо непошкоджених ділянок, а відмирають ділянки рослин набувають негативний заряд по відношенню до ділянок, зростаючим в нормальних умовах.
6. Заряджені насіння культурних рослин мають порівняно високу електропровідність і тому швидко втрачають заряд. Насіння бур'янів ближче за своїми властивостями до діелектриків і можуть зберігати заряд тривалий час. Це використовується для відділення на конвеєрі насіння культурних рослин від бур'янів.
7. Значні різниці потенціалів в організмі рослин порушуватися не можуть, Оскільки рослини не мають спеціалізованого електричного органу. Тому серед рослин не існує «древа смерті», яке могло б вбивати живі істоти своєї електричною потужністю.

Вплив атмосферної електрики на рослини

Одна з характерних особливостей нашої планети - наявність постійного електричного поля в атмосфері. Людина не помічає його. Але електричний стан атмосфери не байдуже для нього та інших живих істот, що населяють нашу планету, включаючи рослини. Над Землею на висоті 100-200 км, існує прошарок з позитивно заряджених частинок - іоносфера.
Значить, коли йдеш по полю, вулиці, скверу, то рухаєшся в електричному полі, вдихаєш електричні заряди.

Вплив атмосферної електрики на рослини досліджувалося з 1748 року багатьма авторами. В цьому році абат Нолет повідомляв про експерименти, в яких він електризував рослини, помістивши їх під заряджені електроди. Він спостерігав прискорення проростання і зростання. Грандіеу (1879) спостерігав, що рослини, які не піддавалися впливу атмосферної електрики, так як були поміщені в дротяний сітковий заземлений ящик, показали зменшення ваги на 30 - 50% в порівнянні з контрольними рослинами.

Лемстрем (1902) піддавав рослини дії іонів повітря, розташовуючи їх під дротом, забезпеченою вістрями і підключеної до джерела високої напруги (1 м над рівнем землі, струм іонів 10-11 - 10 -12 А / см 2 ), І він знайшов збільшення у вазі і довжині більше, ніж на 45% (наприклад, морква, горох, капуста).

Той факт, що ріст рослин прискорювався в атмосфері з штучно збільшеною концентрацією позитивних і негативних малих іонів недавно підтвердився Круегером і його співробітниками. Вони знайшли, що насіння вівса реагували на позитивні, а також негативні іони (концентрація близько 104 іонів / см 3 ) Збільшенням на 60% загальної довжини і збільшенням свіжого і сухого ваги на 25-73%. Хімічний аналіз надземних частин рослин виявив збільшення вміст протеїну, азоту та цукру. У разі ячменю мало ще більше збільшення (приблизно на 100%) в загальному подовженні; збільшення в свіжому вазі не було великим, але існувало помітне збільшення в сухій вазі, яке супроводжувалося відповідним збільшенням вмісту протеїну, азоту та цукру.

Експерименти з насінням рослин також проводив Ворден. Він знайшов, що проростання зелених бобів і зеленого горошку ставало більш раннім при збільшенні рівня іонів будь полярності. Кінцеве процентне відношення пророслого насіння було нижчим за негативною іонізації в порівнянні з контрольною групою; проростання в позитивно іонізованої групі і контрольній було однаковим. У міру зростання сіянців контрольні і позитивно іонізовані рослини продовжували своє зростання, в той час як рослини, що піддавалися негативною іонізації, в більшості чахли і гинули.

Вплив в останні роки стався сильний зміна електричного стану атмосфери; різні райони Землі стали відрізнятися один від одного по іонізованого станом повітря, яке обумовлено його запиленістю, загазованістю і т.д. Електрична провідність повітря - чуйний індикатор його чистоти: чим більше в повітрі сторонніх часток, тим більше число іонів осідає на них і, отже, менше стає електропровідність повітря.
Так, в Москві в 1 см3 повітря міститься 4 негативних заряду, в Санкт-Петербурзі - 9 таких зарядів, в Кисловодську, де еталон чистоти повітря - 1,5 тис. частинок, а на півдні Кузбасу в змішаних лісах передгір'я кількість цих частинок доходить до 6 тисяч. Значить, де більше негативних частинок, там легше дихається, а де пил - людині дістається їх менше, так як порошинки осідають на них.
Добре відомо, що біля швидко поточної води повітря освіжає і бадьорить. У ньому багато негативних іонів. Ще в XIX столітті було визначено, що більш великі краплі в бризках води заряджені позитивно, а краплі поменше - негативно. Оскільки великі краплі осідають швидше, в повітрі залишаються негативно заряджені маленькі крапельки.
Навпаки, повітря в тісних приміщеннях з великою кількістю різного роду електромагнітних приладів насичений позитивними іонами. Навіть порівняно нетривале знаходження в такому приміщенні приводить до загальмованості, сонливості, запаморочення і головного болю.

1. Методика проведення дослідження

Дослідження струмів пошкодження у різних рослин.

Інструменти і матеріали 3 лимона, яблуко, помідор, лист рослини; 3 блискучих мідних монети; 3 оцинкованих гвинта; дроти, бажано з зажимами на кінцях; невеликий ніж; кілька клеяться листочків; низьковольтний світлодіод 300мВ; цвях або шило; мультиметр. Експерименти по виявленню і спостереження струмів пошкодження у рослин Техніка виконання експерименту № 1. Струм в лимонах. Перш за все, пом'яли все лимони. Це робиться для того, щоб усередині лимона з'явився сік. Вкрутили в лимони оцинкований гвинт приблизно на третину його довжини. За допомогою ножа обережно вирізали в лимоні невелику смугу - на 1/3 його довжини. Вставили в щілину в лимоні мідну монету таким чином, щоб половина її залишилася зовні. Вставили таким же чином гвинти і монети в інші два лимона. Потім підключили дроти і затискачі, з'єднали лимони таким чином, щоб гвинт першого лимона підключався до монеті другого і т.д. Підключили проводи до монеті з першого лимона і гвинта з останнього. Лимон працює як батарейка: монета - позитивний (+) полюс, а гвинт - негативний (-). На жаль, це дуже слабке джерело енергії. Але його можна посилити, з'єднавши кілька лимонів. Підключили позитивний полюс діода до позитивного полюса батареї, підключили негативний полюс. Діод горить !!! Згодом напруга на полюсах лимонної батареї зменшиться. Помітили, наскільки вистачить лимонної батареї. Через деякий час лимон потемнів біля гвинта. Якщо видалити гвинт і вставити його ж (або новий) в інше місце лимона, то можна частково продовжити термін роботи батареї. Можна ще спробувати пом'яти батарею, час від часу пересуваючи монети. Провели експеримент з великою кількістю лимонів. Діод став світитися яскравіше. Батарея тепер працює довше. Використовували шматочки цинку і міді більшого розміру. Взяли мультиметр, виміряли напруга батареї. № п / п кількість лимонів різниця потенціалів 1 (без міді і цинку) 0,14 В 0,92 В 0,3 В Техніка виконання експерименту № 2. Струм в яблуках. Яблуко розрізали навпіл, видалили серцевину. Якщо обидва електроди, відведених до мультиметру, докласти до зовнішньої сторони яблука (шкірці), мультиметр НЕ зафіксує різниці потенціалів. Один електрод перенесли у внутрішню частину м'якоті, і мультиметр відзначить поява струму ушкодження. Проведемо експеримент з овочами - томатами. Результати вимірювань помістили в таблицю. № п / п умови проведення різниця потенціалів Обидва електроди на шкірці яблука 0 В Один електрод на шкірці, інший - в м'якоті яблука 0,21 В Електроди в м'якоті розрізаного яблука 0,05 В Електроди в м'якоті помідора 0,02 В Техніка виконання експерименту № 3. Струм в зрізаному стеблі. Відрізали лист рослини зі стеблом. Виміряли струми ушкодження у зрізаного стебла на різній відстані між електродами. Результати вимірювань помістили в таблицю. № п / п Відстань між електродами різниця потенціалів 9 см 0,02 В 12 см 0,03 В 15 см 0,04 В РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕННЯ У будь-якому рослині можна виявити виникнення електричних потенціалів. Дослідження впливу електричного поля на проростання насіння. Інструменти і матеріали насіння гороху, бобів; чашки Петрі; аероіонізатор; годинник; вода. Техніка виконання експерименту №1 Щодня включали іонізатор на 10 хвилин. терміни спостереження горох 06.03.09 замочування насіння замочування насіння 07.03.09 набухання насіння набухання насіння 08.03.09 Проростання 6 насіння Без змін 09.03.09 Проростання ще 4 сем Проростання 8 насіння (5 не проросли) 10.03.09 збільшення паростків у 10 насіння (3 не проросли) збільшення паростків 11.03.09 збільшення паростків у 10 насіння (3 не проросли) збільшення паростків 12.03.09 збільшення паростків збільшення паростків терміни спостереження Боби (7 сем) досвідчена чашка контрольна чашка 06.03.09 замочування насіння замочування насіння 07.03.09 набухання насіння набухання насіння 08.03.09 набухання насіння Без змін 09.03.09 Проростання 7 насіння Без змін 10.03.09 Збільшення паростків насіння Проростання 3 насіння (4 не проросли) 11.03.09 Збільшення паростків насіння Проростання 2 насіння (2 не проросли) 12.03.09 Збільшення паростків насіння Збільшення паростків насіння Результати дослідження Результати експерименту свідчать, що проростання насіння більш швидке і успішне під дією електричного поля іонізатора. Порядок виконання експерименту №2 Для досвіду взяли насіння гороху і бобів, замочили в чашках Петрі і помістили в різних приміщеннях з однаковою освітленістю і кімнатною температурою. В одному з приміщень встановили аероіонізатор - прилад для штучної іонізації повітря. Щодня включали іонізатор на 20 хвилин. Кожен день зволожували насіння гороху, бобів і спостерігали, коли насіння проклюнутся. терміни спостереження горох Досвідчена чашка (приміщення з іонізатором) Контрольна чашка (приміщення без іонізатора) 15.03.09 замочування насіння замочування насіння 16.03.09 набухання насіння набухання насіння 17.03.09 Без змін Без змін 18.03.09 Проростання 6 насіння Проростання 9 насіння (3 не проросли) 19.03.09 Проростання 2 насіння (4 не проросли) Збільшення паростків насіння 20.03.09 Збільшення паростків насіння Збільшення паростків насіння 21.03.09 Збільшення паростків насіння Збільшення паростків насіння терміни спостереження боби досвідчена чашка (З обробленими насінням) контрольна чашка 15.03.09 замочування насіння замочування насіння 16.03.09 набухання насіння набухання насіння 17.03.09 Без змін Без змін 18.03.09 Проростання 3 насіння (5 не проросли) Проростання 4 насіння (4 не проросли) 19.03.09 Проростання 3 насіння (2 не проросли) Проростання 2 насіння (2 не проросли) 20.03.09 збільшення паростків Проростання 1 насіння (1 цієї статті не проросло) 21.03.09 збільшення паростків збільшення паростків Результати дослідження Результати експерименту свідчать, що більш тривалий вплив електричного поля негативно подіяло на проростання насіння. Вони проросли пізніше і не так успішно. Порядок виконання експерименту №3 Для досвіду взяли насіння гороху і бобів, замочили в чашках Петрі і помістили в різних приміщеннях з однаковою освітленістю і кімнатною температурою. В одному з приміщень встановили аероіонізатор - прилад для штучної іонізації повітря. Щодня включали іонізатор на 40 хвилин. Кожен день зволожували насіння гороху, бобів і спостерігали, коли насіння проклюнутся. замочування насіння 02.04.09 набухання насіння набухання насіння 03.04.09 Без змін Без змін 04.04.09 Без змін Проростання 8 насіння (4 не проросли) 05.04.09 Без змін збільшення паростків 06.04.09 Проростання 2 насіння02.04.09 набухання насіння набухання насіння 03.04.09 Без змін Без змін 04.04.09 Без змін Без змін 05.04.09 Без змін Проростання 3 насіння (4 не проросли) 06.04.09 Проростання 2 насіння (5 не проросли) Проростання 2 насіння (2 не проросли) 07.04.09 збільшення паростків збільшення паростків Результати дослідження Результати експерименту свідчать, що більш тривалий вплив електричного поля негативно подіяло на проростання насіння. Проростання їх помітно знизилася. ВИСНОВКИ У будь-якому рослині можна виявити виникнення електричних потенціалів. Електричний потенціал залежить від виду і розмірів рослин, від відстані між електродами. Обробка насіння електричним полем в розумних межах призводить до прискорення процесу проростання насіння і більш успішному їх проростання. Після обробки та аналізу експериментальних і контрольних зразків можна зробити попередній висновок - збільшення часу опромінення електростатичним полем діють гнітюче, так як якість проростання насіння нижче при збільшенні часу іонізації. висновок В даний час питанням впливу електричних струмів на рослини присвячені численні дослідження вчених. Вплив електричних полів на рослини до сих пір ще ретельно вивчається. Дослідження, виконані в Інституті фізіології рослин, дозволили встановити залежність між інтенсивністю фотосинтезу і значенням різниці електричних потенціалів між землею і атмосферою. Однак ще не досліджений механізм, що лежить в основі цих явищ. Приступаючи до дослідження, ми ставили перед собою мету: визначити вплив електричного поля на насіння рослин. Після обробки та аналізу експериментальних і контрольних зразків можна зробити попередній висновок - збільшення часу опромінення електростатичним полем діють гнітюче. Ми вважаємо, що дана робота не закінчена, тому що отримані тільки перші результати. Подальші дослідження з даного питання можна продовжити за наступними напрямками: вплинула чи обробка насіння електричним полем на подальше зростання рослин?

1. ЛІТЕРАТУРА

1. Богданов К. Ю. Фізик в гостях у біолога. - М .: Наука, 1986. 144 с.
2. Воротніков А.А. Фізика - юним. - М: Харвест, 1995-121с.
3. Кац Ц.Б. Біофізика на уроках фізики. - М: Просвітництво, 1971-158с.
4. Перельман Я. І. Цікава фізика. - М: Наука, 1976-432с.
5. Артамонов В.І. Цікава фізіологія рослин. - М .: Агропромиздат, 1991.
6. Арабаджи В. І. Загадки простий води.- М .: «Знання», 1973.
7. http://www.pereplet.ru/obrazovanie/stsoros/163.html
8. http://www.npl-rez.ru/litra/bios.htm
9. http://www.ionization.ru

"ЕЛЕКТРОГРЯДКА"

Пристрій для стимуляції росту рослин

Пристрій для стимуляції росту рослин "ЕЛЕКТРОГРЯДКА" являє собою природне джерело живлення, що перетворить вільний електрику землі в електричний струм, що утворюється в результаті руху квантів в газовому середовищі.

В результаті іонізації молекул газу здійснюється перенесення низько потенційного заряду від одного матеріалу до іншого і виникає ЕРС.

Зазначене низькопотенційне електрику практично ідентично електричним процесам, що відбувається в рослинах і може використовуватися для стимуляції їх росту.

"ЕЛЕКТРОГРЯДКА" істотно підвищує урожай і зростання рослин.
Шановні дачники зробіть самі на своїй садовій ділянці пристрій "ЕЛЕКТРОГРЯДКА"
і збирайте величезний урожай сільгосп-продуктів на радість собі і вашим сусідам.

Пристрій "ЕЛЕКТРОГРЯДКА" винайдено
в Міжрегіональному Об'єднанні Ветеранів Війни
Органів Державної Безпеки "Ефа-ВИМПЕЛ"
є його інтелектуальною власністю і охороняється законом РФ.
Автор винаходу:
Почеевскій В.Н.

Дізнавшись технологію виготовлення і принцип роботи "ЕЛЕКТРОГРЯДКІ",
Ви зможете самі створити цей пристрій за своїм дизайном.

Радіус дії одного пристрою залежить від довжини проводів.

Ви за сезон за допомогою пристрою "ЕЛЕКТРОГРЯДКА"
зможете отримати два врожаї, так як прискорюється сокодвижение в рослинах і вони рясніше плодоносять!

***
"ЕЛЕКТРОГРЯДКА" допомагає рости рослинам, на дачі і в домашніх умовах!
(Троянди з Голландії довше не в'януть)!

Принцип роботи пристрою "ЕЛЕКТРОГРЯДКА".

Принцип роботи пристрою "ЕЛЕКТРОГРЯДКА" дуже простий.
Пристрій "ЕЛЕКТРОГРЯДКА" створено за подобою великого дерева.
Алюмінієва трубка заповнена (У-Е ...) складом - це крона дерева, де при взаємодії з повітрям утворюється негативний заряд (катод - 0,6 вольт).
В землі грядки протягнута дріт у вигляді спіралі, яка виконує роль кореня дерева. Земля грядки + анод.

Електрогрядка працює за принципом теплової трубки і генератора постійного імпульсного струму, де частоту імпульсів створює земля і повітря.
Дріт в землі + анод.
Дріт (розтяжки) - катод.
При взаємодії з вологістю повітря (електроліт) - відбуваються імпульсні електричні розряди, які притягують воду з глибин землі, озонують повітря і удобрюють землю грядки.
Ранимий вранці і ввечері відчувається запах озону, як після грози.

Блискавки ж почали виблискувати в атмосфері мільярди років тому, задовго до появи азотофиксирующих бактерій.
Так що вони зіграли помітну роль в зв'язуванні атмосферного азоту.
Наприклад, тільки за останні два тисячоліття блискавки перевели в добрива 2 трильйони тонн азоту - приблизно 0,1% всього його кількості в повітрі!

Проведіть експеримент. У дерево застроміть цвях, а в землю мідний дріт на глибину 20 см., Підключіть вольтметр і Ви побачите, що стрілка вольтметра показує 0,3 вольта.
Великі дерева генерують до 0,5 вольт.
Коріння дерев як насоси з допомогою осмосу піднімають з глибин землі воду і озонують грунт.

Трохи історії.

Електричні явища відіграють важливу роль в житті рослин. У відповідь на зовнішні подразнення в них виникають дуже слабкі струми (біоструми). У зв'язку з цим можна припустити, що зовнішнє електричне поле може зробити помітний вплив на темпи зростання рослинних організмів.

Ще в XIX столітті вчені встановили, що земна куля заряджений негативно по відношенню до атмосфери. На початку XX століття на відстані 100 Кілометрів від поверхні землі була виявлена \u200b\u200bпозитивно заряджена прошарок - іоносфера. У 1971 році космонавти побачили її: вона має вигляд що світиться прозорою сфери. Таким чином, земна поверхня і іоносфера є два гігантських електрода, що створюють електричне поле, в якому постійно знаходяться живі організми.

Заряди між Землею і іоносферою переносяться аероіонами. Носії негативних зарядів спрямовуються до іоносфери, а позитивні аероіони рухаються до земної поверхні, де вступають в контакт з рослинами. Чим вище негативний заряд рослини, тим більше воно поглинає позитивних іонів

Можна припустити, що рослини певним чином реагують на зміну електричного потенціалу навколишнього середовища. Більше двохсот років тому французький абат П Берталон зауважив, що біля громовідводу рослинність пишніше і соковитіше, ніж на деякій відстані від нього. Пізніше його співвітчизник вчений Грандо вирощував два абсолютно однакових рослини, але одне знаходилося в природних умовах, а інше було накрите дротяною сіткою, захищала його від зовнішнього електричного поля. Друге рослина розвивалося повільно і виглядало гірше знаходиться в природному електричному полі. Грандо зробив висновок, що для нормального росту і розвитку рослин необхідний постійний контакт із зовнішнім електричним полем.

Однак до сих пір в дії електричного поля на рослини багато неясного. Давно помічено, що часті грози сприяють зростанню рослин. Правда, це твердження потребує ретельної деталізації. Адже грозове літо відрізняється не тільки частотою блискавок, але і температурою, кількістю опадів.

А це фактори, що на рослини досить сильний вплив. Суперечливі дані, що стосуються темпів росту рослин поблизу високовольтних ліній. Одні спостерігачі відзначають посилення зростання під ними, інші - пригнічення. Деякі японські дослідники вважають, що високовольтні лінії негативно впливають на екологічну рівновагу. Більш вірогідним видається той факт, що у рослин, які ростуть під високовольтними лініями виявляються різні аномалії росту. Так, під лінією електропередач напругою 500 кіловольт у квіток гравілату збільшується кількість пелюсток до 7-25 замість звичних п'яти. У оману - рослини із сімейства складноцвітих - відбувається зрощення кошиків в велике потворне освіту.

Не злічити дослідів по впливу електричного струму на рослини. Ще І В. Мічурін проводив експерименти, в яких гібридні сіянці вирощувалися у великих ящиках з грунтом, через яку пропускався постійний електричний струм. Було встановлено, що зростання сіянців при цьому посилюється. У дослідах, проведених іншими дослідниками, були отримані строкаті результати. У деяких випадках рослини гинули, в інших - давали небувалий урожай. Так, в одному з експериментів навколо ділянки, де росла морква, в грунт вставили металеві електроди, через які час від часу пропускали електричний струм. Урожай перевершив всі очікування - маса окремих коренів досягла п'яти кілограмів! Проте подальші досліди, на жаль, дали інші результати. Мабуть, дослідники випустили з уваги якесь умова, яке дозволило в першому експерименті за допомогою електричного струму отримувати підвищений врожай.

Чому ж рослини краще ростуть в електричному полі? Вчені Інституту фізіології рослин ім. К. А. Тімірязєва АН СРСР встановили, що фотосинтез йде тим швидше, чим більше різниця потенціалів між рослинами і атмосферою. Так, наприклад, якщо біля рослини тримати анод і поступово збільшувати напругу (500, 1000, 1500 2500 вольт), то інтенсивність фотосинтезу буде зростати. Якщо ж потенціали рослини і атмосфери близькі, то рослина перестає поглинати вуглекислий газ.

Створюється враження, що електризація рослин активізує процес фотосинтезу. Дійсно, у огірків, поміщених в електричному полі, фотосинтез протікав в два рази швидше в порівнянні з контрольними. В результаті цього у них народилося чотири рази більше зав'язі, які швидше, ніж у контрольних рослин, перетворилися в зрілі плоди. Коли рослинам вівса повідомили електричний потенціал, рівний 90 вольт, маса їх насіння збільшилася в кінці досвіду на 44 відсотки в порівнянні з контролем.

Пропускаючи через рослини електричний струм, можна регулювати не тільки фотосинтез, але і кореневе живлення; адже потрібні рослині елементи надходять, як правило, у вигляді іонів. Американські дослідники встановили, що кожен елемент засвоюється рослиною при певній силі струму.

Англійські біологи домоглися суттєвого стимуляції росту рослин тютюну, пропускаючи через них постійний електричний струм силою всього в одну мільйонну частку ампера. Різниця між контрольними і досвідченими рослинами ставала очевидною вже через 10 днів після початку експерименту, а через 22 дня вона була дуже помітною. З'ясувалося, що стимуляція зростання можлива тільки в тому випадку, якщо до рослини підключався негативний електрод. При зміні полярності електричний струм, навпаки, кілька гальмував ріст рослин.

У 1984 році в журналі "Квітникарство" була опублікована стаття про використання електричного струму для стимуляції коренеутворення у живців декоративних рослин, особливо укореняющихся насилу, наприклад у живців троянд. З ними-то і були поставлені досліди в закритому грунті. Живці декількох сортів троянд висаджували в перлітовий пісок. Двічі в день їх поливали і не менше трьох годин впливали електричним струмом (15 В; до 60 мкА). При цьому негативний електрод під'єднувався до рослини, а позитивний занурювали в субстрат. За 45 днів прижилося 89 відсотків живців, причому у них з'явилися добре розвинені коріння. В контролі (без електростимуляції) за 70 днів вихід вкорінених живців становив 75 відсотків, однак коріння у них були розвинені значно слабше. Таким чином, електростимуляція скоротила термін вирощування живців в 1,7 рази, в 1,2 рази збільшила вихід продукції з одиниці площі. Як бачимо, стимуляція зростання під впливом електричного струму спостерігається в тому випадку, якщо до рослини приєднується анод. Це можна пояснити тим, що сама рослина зазвичай заряджене негативно. Підключення негативного електрода збільшує різницю потенціалу між ним і атмосферою, а це, як ми вже відзначали, позитивно позначається на фотосинтезі.

Сприятлива дія електричного струму на фізіологічний стан рослин використовували американські дослідники для лікування пошкодженої кори дерев, ракових утворень і т. Д. Навесні всередину дерева вводили електроди, через які пропускали електричний струм. Тривалість обробки залежала від конкретної ситуації. Після такого впливу кора оновлювалася.

Електричне поле впливає не тільки на дорослі рослини, а й на насіння. Якщо їх на деякий час помістити в штучно створене електричне поле, то вони швидше дадуть і дружні сходи. У чому причина цього явища? Вчені припускають, що всередині насіння в результаті впливу електричним полем розривається частина хімічних зв'язків, що призводить до виникнення осколків молекул, в тому числі частинок з надлишковою енергією - вільних радикалів. Чим більше активних частинок усередині насіння, тим вище енергія їх проростання. На думку вчених, подібні явища виникають при дії на насіння і інших випромінювань: рентгенівського, ультрафіолетового, ультразвукового, радіоактивного.

Повернемося до результатів досвіду Грандо. Рослина, поміщене в металеву клітку і тим самим ізольоване від природного електричного поля, погано росло. Тим часом в більшості випадків зібрані насіння зберігаються в залізобетонних приміщеннях, які, по суті, являють собою таку саму металеву клітку. Чи не завдаємо ми тим самим шкоду насінню? І чи не тому що зберігалися таким чином насіння настільки активно реагують на вплив штучного електричного поля?

Подальше вивчення впливу електричного струму на рослини дозволить ще більш активно управляти їх продуктивністю. Наведені факти свідчать про те, що в світі рослин ще багато непізнаного.

ТЕЗИ З РЕФЕРАТУ ВИНАХОДИ.

Електричне поле впливає не тільки на дорослі рослини, а й на насіння. Якщо їх на деякий час помістити в штучно створене електричне поле, то вони швидше дадуть і дружні сходи. У чому причина цього явища? Вчені припускають, що всередині насіння в результаті впливу електричним полем розривається частина хімічних зв'язків, що призводить до виникнення осколків молекул, в тому числі частинок з надлишковою енергією - вільних радикалів. Чим більше активних частинок усередині насіння, тим вище енергія їх проростання.

Розуміючи високу ефективність використання електричної стимуляції рослин в сільському і присадибному господарстві, був розроблений автономний, не вимагає підзарядки довготривалий джерело низько потенційного електрики для стимуляції росту рослин.

Пристрій для стимуляції росту рослин є продуктом високих технологій (який не має аналогів в світі) і являє собою самовідновлюється джерело живлення, що перетворює вільний електрику в електричний струм, що утворюється в результаті застосування електропозитивних і електронегативний матеріалів, розділених проникною мембраною і поміщених в газове середовище, без застосування електролітів в присутності нано каталізатора. В результаті іонізації молекул газу здійснюється перенесення низько потенційного заряду від одного матеріалу до іншого і виникає ЕРС.

Зазначене низькопотенційне електрику практично ідентично електричним процесам, що відбуваються під впливом фотосинтезу в рослинах і може використовуватися для стимуляції їх росту. Формула корисної моделі є застосування двох і більше електропозитивних і електронегативний матеріалів без обмеження їх розмірів і способів їх з'єднання, розділених будь проникною мембраною і поміщених в газове середовище з застосуванням або без застосування каталізатора.

"ЕЛЕКТРОГРЯДКУ" Ви зможете зробити самі.

**

На триметровому жердині прикріплена алюмінієва трубка заповнена (У-Е ...) складом.
Від трубки по жердині в землю протягнуть провід
який є анодом (+ 0,8 вольт).

Установка пристрою "ЕЛЕКТРОГРЯДКА" з алюмінієвої трубки.

1 - Прикріпити пристрій до трьох метровому жердини.
2 - Прикріпити три розтяжки з алюмінієвого дроту м-2,5мм.
3 - Прикріпити до проводу пристрою мідний дріт м-2,5мм.
4 - Перекопати землю, діаметр грядки може бути до шести метрів.
5 - У центр грядки встановити шест з пристроєм.
6 - Укласти мідний дріт по спіралі з кроком 20см.
кінець дроту поглибити на 30см.
7- Зверху мідний дріт засипати землею на 20см.
8 - По периметру грядки вбити в землю три кілочка, а в них три цвяхи.
9 - До цвяхах прикріпити розтяжки з алюмінієвого дроту.

Випробування ЕЛЕКТРОГРЯДКІ в парнику для ледачих 2015 рік.

Встановіть електрогрядку в парнику, Ви на два тижні раніше почнете збирати урожай - овочів буде в два рази більше, ніж в попередні роки!

"ЕЛЕКТРОГРЯДКА" з мідної трубки.

Ви можете самі виготовити пристрій
"ЕЛЕКТРОГРЯДКА" в домашніх умовах.

Надішліть пожертвування

В сумі 1 000 рублів

Протягом доби, після повідомного листи на E-mail: [Email protected]
Ви отримаєте детальну технічну документацію по виготовленню ДВОХ моделей пристроїв "ЕЛЕКТРОГРЯДКА" в домашніх умовах.

Сбербанк онлайн

№ карти: 4276380026218433

VLADIMIR POCHEEVSKY

Переказ з картки або телефону на Яндекс гаманець

номер гаманця 41001193789376

Переклад на Pay Pal

Переклад на Qiwi

Випробування "ЕЛЕКТРОГРЯДКІ" в холодне літо 2017 року.

Інструкція установки "ЕЛЕКТРОГРЯДКІ"

1 - Газова трубка (генератор природних, імпульсних струмів землі).

2 - Штатив з мідного дроту - 30 см.

3 - Проволочная розтяжка резонатор у вигляді пружини над землею 5 метрів.

4 - Проволочная розтяжка резонатор у вигляді пружини в грунті 3 метри.

Витягніть деталі "Електрогрядкі" з упаковки, розтягніть пружини по довжині грядки.
Довгу пружину розтягніть на 5 метрів, коротку на 3 метри.
Довжину пружин можна збільшити звичайної токопроводящей дротом до нескінченності.

До штатива (2) приєднайте пружину (4) - довжиною 3 метри, як показано на малюнку,
штатив вставте в грунт і пружину поглибите в землю на 5 см.

До штатива (2) підключіть газову трубку (1). Трубку зміцните вертикально
за допомогою кілочка з гілки (залізні штирі застосовувати не можна).

До газової трубці (1) підключіть пружину (3) - довжиною 5 метрів і зміцните на кілочках з гілок
з інтервалом 2 метри. Пружина повинна бути над землею, висота не більше 50 см.

Після установки "Електрогрядкі", до кінців пружин підключіть мультиметр
для перевірки, показання повинні бути не менше 300 мВ.

Пристрій для стимуляції росту рослин "ЕЛЕКТРОГРЯДКА" є продуктом високих технологій (який не має аналогів в світі) і являє собою самовідновлюється джерело живлення, що перетворює вільний електрику в електричний струм, сокодвижение в рослинах прискорюється, вони менш піддаються весняних заморозків, швидше ростуть і рясніше плодоносять!

Ваша матеріальна допомога йде на підтримку
народної програми "ВІДРОДЖЕННЯ Джерела Росії"!

Якщо у Вас немає можливості оплатити технологію і матеріально допомогти народній програмі "ВІДРОДЖЕННЯ Джерела Росії" напишіть нам на Email: [Email protected] Ми розглянемо Ваш лист і надішлемо Вам технологію даром!

Міжрегіональна програма "ВІДРОДЖЕННЯ Джерела Росії" - є НАРОДНОЇ!
Ми працюємо тільки на приватні пожертвування громадян і не приймаємо фінансування від комерційних державних і політичних організацій.

КЕРІВНИК НАРОДНОЇ ПРОГРАМИ

"ВІДРОДЖЕННЯ Джерела Росії"

Володимир Миколайович Почеевскій Тел: 8-965-289-96-76

Електричне поле Землі

Вимірювання електрометром показують, що у поверхні Землі існує електричне поле, навіть якщо поблизу немає заряджених тел. Це означає, що наша планета має деяким електричним зарядом, т. Е. Є заряджений куля великого радіусу.

Дослідження електричного поля Землі показало, що в середньому модуль його напруженості E \u003d 130 В / м, а силові лінії вертикальні і спрямовані до Землі. Найбільше значення напруженість електричного поля має в середніх широтах, а до полюсів і екватора вона зменшується. Отже, наша планета в цілому має негативним зарядом, який оцінюється величиною q \u003d -3 ∙ 10 5 Кл, а атмосфера в цілому заряджена позитивно.

Електризація грозових хмар здійснюється спільною дією різних механізмів. По-перше, дробленням дощових крапель потоками повітря. В результаті дроблення падаючі більші краплі заряджаються позитивно, а залишаються у верхній частині хмари більш дрібні - негативно. По-друге, електричні заряди розділяються електричним полем Землі, що має негативний заряд. По-третє, електризація виникає як результат виборчого накопичення іонів знаходяться в атмосфері крапельками різних розмірів. Основним з механізмів є падіння досить великих часток, електрізуемость тертям про атмосферне повітря.

Атмосферний електрику даного району залежить від глобальних і локальних факторів. Райони, де переважає дію глобальних чинників, розглядаються як зони «хорошою», або непорушеною, погоди, а де переважає дію локальних факторів - як зони порушеною погоди (райони гроз, опадів, пилових бур і ін.).

Вимірювання показують, що різниця потенціалів між поверхнею Землі і верхнім краєм атмосфери дорівнює приблизно 400 кВ.

Де ж починаються силові лінії поля, що закінчуються на Землі? Іншими словами, де ті позитивні заряди, які компенсують негативний заряд Землі?

Дослідження атмосфери показали, що на висоті декількох десятків кілометрів над Землею існує шар позитивно заряджених (іонізованих) молекул, званих іоносферою. Саме заряд іоносфери компенсує заряд Землі, т. Е. Фактично силові лінії земного електрики йдуть від іоносфери до поверхні Землі, як в сферичному конденсаторі, обкладинками якого є концентричні сфери.

Під дією електричного поля в атмосфері до Землі йде струм провідності. Через кожен квадратний метр атмосфери перпендикулярно до земної поверхні в середньому проходить струм силою I ~ 10 -12 А ( j ~ 10 -12 А / м 2). На всю поверхню Землі припадає струм силою приблизно 1,8 кА. При такій силі струму негативний заряд Землі мав би зникнути протягом декількох хвилин, однак цього не відбувається. Завдяки процесам, що відбуваються в земній атмосфері і поза нею, заряд Землі залишається в середньому незмінним. Отже, існує механізм безперервної електризації нашої планети, що приводить до появи у неї негативного заряду. Що ж є такими атмосферними «генераторами», заряджаючими Землю? Це дощі, хуртовини, піщані бурі, торнадо, виверження вулканів, розбризкування води водоспадами і прибоєм, пар і дим промислових об'єктів і т.д. Але найбільший внесок у електризацію атмосфери вносять хмари і опади. Як правило, хмари у верхній частині заряджені позитивно, а в нижній частині - негативно.

Ретельні дослідження показали, що сила струму в атмосфері Землі максимальна в 19 00 і мінімальна в 4 00 за Гринвічем.

блискавки

Довгий час вважалося, що близько 1800 гроз, які відбуваються на Землі, дають струм силою ~ 2 кА, який компенсує втрати негативного заряду Землі за рахунок струмів провідності в зонах «гарної» погоди. Однак виявилося, що струм гроз значно менше зазначеного і необхідно враховувати процеси конвекції по всій поверхні Землі.

У зонах, де напруженість поля і щільність об'ємних зарядів найбільші, можуть зароджуватися блискавки. Розряду передує виникнення значної різниці електричних потенціалів між хмарою і Землею або між сусідніми хмарами. Виникла таким чином різниця потенціалів може досягати мільярда вольт, а наступний розряд накопиченої електричної енергії через атмосферу може створювати короткочасні струми силою від 3 кА до 200 кА.

Виділяють два класи лінійних блискавок: наземні (вдаряють в Землю) і внутрішньо-хмарні. Середня довжина блискавичних розрядів зазвичай становить кілька кілометрів, але іноді внутріоблачние блискавки досягають 50-150 км.

Процес розвитку наземної блискавки складається з декількох стадій. На першій стадії в зоні, де електричне поле досягає критичного значення, починається ударна іонізація, створювана вільними електронами, наявними в невеликій кількості. Під дією електричного поля електрони набувають значні швидкості у напрямку до Землі і, стикаючись з молекулами, складовими повітря, іонізують їх. Таким чином виникає електронна лавина, що переходять в нитки електричних розрядів - стримери, що представляють собою добре провідні канали, які, зливаючись, дають початок яскравому термоіонізованному каналу з високою провідністю - ступенчатому лідеру блискавки. У міру просування лідера до Землі напруженість поля на його кінці посилюється і під його дією з виступаючих на поверхні Землі предметів викидається у відповідь стример, що з'єднується з лідером. Якщо не дати виникнути стримеру (рис. 126), то удар блискавки буде попереджено. Ця особливість блискавки використовується для створення громовідводу (Рис. 127).

Звичайне явище - багатоканальні блискавки. Вони можуть налічувати до 40 розрядів з інтервалами від 500 мкс до 0,5 с, а повна тривалість багаторазового розряду може досягати 1 с. Він зазвичай глибоко проникає всередину хмари, утворюючи безліч розгалужених каналів (рис. 128).

Мал. 128. Багатоканальна блискавка

Найбільш часто блискавка виникає в купчасто-дощових хмарах, тоді вони називаються грозовими; іноді блискавка утворюється в шарувато-дощових хмарах, а також при вулканічних виверженнях, торнадо і пилових бурях.

Блискавка з великою ймовірністю повторно вдаряє в ту ж точку, якщо тільки об'єкт не зруйнований попереднім ударом.

Розряди блискавок супроводжуються видимим електромагнітним випромінюванням. При наростанні сили струму в каналі блискавки відбувається підвищення температури до 10 4 К. Зміна тиску в каналі блискавки при зміні сили струму і припинення розряду викликає звукові явища, звані громом.

Грози з блискавками відбуваються практично по всій планеті, за винятком її полюсів і посушливих районів.

Таким чином, систему «Земля - \u200b\u200bатмосфера» можна вважати безперервно працює електрофорної машиною, що здійснює електризацію поверхні планети і іоносфери.

Блискавки здавна були для людини символом «небесного могутності» і джерелом небезпеки. З з'ясуванням природи електрики людина навчилася захищатися від цього небезпечного атмосферного явища за допомогою громовідводу.

Перший в Росії блискавковідвід був споруджений в 1856 р над Петропавлівським собором в Санкт-Петербурзі після того, як блискавка двічі вдарила в шпиль і підпалила собор.

Ми з вами живемо в постійному електричному полі значної напруженості (рис. 129). І, здавалося б, між верхівкою і п'ятами людини повинна існувати різниця потенціалів ~ 200 В. Чому ж при цьому по тілу не проходить електричний струм? Це пояснюється тим, що тіло людини є хорошим провідником, і внаслідок цього деякий заряд з поверхні Землі переходить на нього. В результаті поле навколо кожного з нас змінюється (рис. 130) і наш потенціал стає рівним потенціалу Землі.

література

Жилко, В.В. Фізика: навч. посібник для 11-го кл. загальноосвіт. установ з рос. яз. навчання з 12-летнмі терміном навчання (базовий і підвищений) / В.В. Жилко, Л.Г. Маркович. - Мінськ: Нар. Асвета, 2008. - С. 142-145.

Рослини реагують не тільки на звукові хвилі музики, а й на електромагнітні хвилі від землі, Місяця, планет, космосу і безлічі штучних приладів. Залишається лише точно визначити, які хвилі корисні, а які шкідливі.

Одного вечора в кінці 1720-х років французький письменник і астроном Жан-Жак Дертус де Меран (Jean-Jacques Dertous de Mairan) в своїй паризькій студії поливав кімнатні мімози Mimosa pudica. Раптом він з подивом виявив, що після заходу сонця чутливе рослина складає свої листочки зовсім так само, як якщо б до них доторкнулися рукою. Меран відрізнявся допитливим розумом і здобув повагу таких видних сучасників, як Вольтер. Він не став робити поспішних висновків, що його рослини просто «засипають» з настанням темряви. Замість цього, дочекавшись сходу сонця, Меран поставив дві мімози в абсолютно темну комору. Опівдні вчений побачив, що листя мімоз в коморі повністю розкрилися, але після заходу сонця вони склалися так само швидко, як і у мімози в його студії. Тоді він зробив висновок, що рослини, мабуть, «відчувають» сонце навіть у повній темряві.

Меран цікавився всім - від руху місяця по орбіті і фізичних властивостей північного сяйва до причин світіння фосфору і особливостей числа 9, але феномен з мімозою він пояснити так і не зміг. У своїй доповіді для Французької академії наук він несміливо припустив, що на його рослини, напевно, впливає якась невідома сила. Меран тут провів паралелі з лежачими в лікарні пацієнтами, які відчувають надзвичайний занепад сил в певний час доби: може, і вони відчувають цю силу?

Два з половиною століття тому д-р Джон Отт (John Ott), директор науково-дослідного інституту вивчення впливу навколишнього середовища і світлового випромінювання на здоров'я людини в Сарасота, штат Флорида, був приголомшений спостереженнями Мерана. Отт повторив його експерименти і задався питанням: чи може ця «невідома енергія» проникати через величезну товщу землі - єдиний відомий барьр, здатний блокувати так звану «космічну радіацію».

Опівдні Отт опустив шість рослин мімози в шахту на глибину 220 метрів. Але на відміну від мімоз Мерана, поміщених в темну комору, мімози Отта тут же закрили листя не чекаючи заходу сонця. Більш того, вони закривали листя, навіть коли шахта була освітлена яскравим світлом електричних ламп. Отт пов'язав це явище з електромагнетизмом, про який за часів Мерана мало що було відомо. Однак в іншому Отт губився в здогадах так само, як і його французький попередник, що жив в XVII столітті.

Сучасники Мерана знали про електрику лише те, що дісталося їм у спадок від давніх еллінів. Стародавні греки знали незвичайні властивості бурштину (або як вони його називали, електрона) який, якщо його гарненько потерти, притягував до себе пір'їнка або соломинку. Ще до Аристотеля було відомо, що магніт, чорний оксид заліза, також володіє незрозумілою здатністю притягувати залізні ошурки. В одному з регіонів Малої Азії, під назвою Магнезія, були виявлені багаті родовища цього мінералу, тому його охрестили magnes lithos, або камінь магнезіан. Потім в латинській мові ця назва скоротили до magnes, а в англійською та іншими мовами до магніту.

Учений Вільям Гілберт (William Gilbert), що жив в XVI столітті, першим пов'язав явища електрики і магнетизму. Завдяки своїм глибоким знанням в медицині і філософії Гілберт став особистим лікарем королеви Єлизавети I. Він стверджував, що планета є не що інше, як сферичний магніт, а тому магнітний камінь, який є частиною одухотвореними Матінки-Землі, також володіє «душею». Також Гілберт виявив, що крім бурштину існують і інші матеріали, які, якщо їх потерти, здатні притягувати до себе легкі предмети. Він назвав їх «електрики», а також ввів в ужиток термін «електрична сила».

Століттями люди вважали, що причиною, яка притягувала здатності бурштину і магніту, є «всепроникні ефірні флюїди», що випускаються цими матеріалами. Правда, мало хто міг пояснити, що це таке. Навіть 50 років потому після експериментів Мерана, Джозеф Прістлі (Joseph Priestley), в основному відомий як першовідкривач кисню, в своєму популярному підручнику про електрику писав: «Земля і все без винятку відомі нам тіла містять певну кількість надзвичайно еластичною найтоншої рідини - флюїду, яку філософи назвали "електриком". Якщо тіло містить флюїдів більше або менше своєї природної норми, відбувається чудове явище. Тіло стає наелектризованим і здатним впливати на інші тіла, що пов'язують з впливом електрики ».

Минуло ще сто років, але природа магнетизму не була розгадана. Як казав професор Сильванус Томпсон незадовго до початку Першої світової війни, «загадкові властивості магнетизму, які століттями приводили в захоплення все людство, так і залишилися непоясненим. Необхідно на експериментальній основі вивчити це явище, походження якого поки так і невідомо ». У роботі, опублікованій незабаром після закінчення Другої світової війни чиказьким Музеєм науки і промисловості, говорилося, що людина до цих пір не знає, чому Земля є магніт; як матеріал, що володіє притягають властивостями, реагує на вплив інших магнітів на відстані; чому електричні струми мають навколо себе магнітне поле; чому дрібні атоми матерії займають величезні обсяги порожнього, заповненого енергією, простору.

За триста п'ятдесят років, що минули після виходу в світ відомої роботи Гілберта «Магніт» (De Magnete), було створено безліч теорій, що пояснюють природу геомагнетизму, але жодна з них не є вичерпною.

Те саме можна сказати і до сучасних фізикам, які просто замінили теорію «ефірних флюїдів» на хвильову «електромагнітну радіацію». Її спектр варіюється від величезних макропульсацій, що тягнуться кілька сотень тисяч років з довжиною хвиль в мільйони кілометрів до надкоротких пульсацій енергії з частотою в 10 000 000 000 000 000 000 000 циклів в секунду і з нескінченно малою довжиною в одну десятимільярдний сантиметри. Перший тип пульсації спостерігається при таких явищах, як зміна магнітного поля Землі, а другий - при зіткненні атомів, зазвичай гелію і водню, що рухаються з величезною швидкістю. При цьому виділяється випромінювання, якому дали назву «космічні промені». Між цими двома крайнощами знаходиться безліч інших хвиль, включаючи гамма-промені, що беруть початок в ядрі атома; рентгенівські промені, які виходять від оболонок атомів; ряд видимих \u200b\u200bоку променів, званих світлом; хвиль, використовуваних в радіо, телебаченні, радарах і інших областях - від досліджень космосу до СВЧ-кулінарії.

Електромагнітні хвилі відрізняються від звукових тим, що можуть проходити не тільки крізь матерію, але і крізь ніщо. Вони рухаються з величезною швидкістю в 300 мільйонів кілометрів в секунду крізь неосяжні простори космосу, заповнені, як вважалося раніше, ефіром, а тепер-майже абсолютним вакуумом. Але ще ніхто толком не пояснив, як ці хвилі поширюються. Один видатний фізик скаржився, що «ми просто не можемо пояснити механізм цього проклятого магнетизму».

У 1747 р німецький фізик з Віттенберга розповів французькому абатові і вчителю фізики дофіна Жану Антуану Нолл (Jean Antoine Nollet) про цікаве явище: якщо закачати воду в найтоншу трубку і дати їй вільно текти, то вона буде витікати з трубки повільно, по краплі. Але якщо ж трубка наелектризована, то вода витече відразу, безперервним струменем. Повторивши досліди німця і провівши низку власних, Нолл «почав вірити, що властивості електрики, якщо їх правильно використовувати, можуть надавати чудове вплив на структуровані тіла, які в деякому сенсі можна розглядати як гідравлічні машини, створені самою природою». Нолле поставив кілька рослин в металевих горщиках поруч з провідником і з хвилюванням помітив, що рослини стали швидше випаровувати вологу. Потім Нолле провів безліч експериментів, в яких скрупульозно зважував не тільки нарциси, а й горобців, голубів і кішок. В результаті він виявив, що наелектризовані рослини і тварини швидше втрачають у вазі.

Нолле вирішив перевірити, як феномен електрики впливає на насіння. Він посадив кілька десятків гірчичного насіння в два ящика з жерсті і наелектризовувати один з них з 7 до 10 ранку і з 3 до 8 вечора сім днів поспіль. До кінця тижня всі насіння в наелектризованої контейнері проросли і досягли в середньому висоти в 3,5 см. В ненаелектрізо-ванном контейнері проклюнулися всього три насінини, які виросли лише до 0,5 см. Хоча Нолле так і не зміг пояснити причин спостережуваного явища, в своєму об'ємистому доповіді для Французької академії наук він зазначив, що електрику має величезний вплив на зростання живих істот.

Нолл зробив свій висновок за кілька років до нової сенсації, що прокотилася по Європі. Бенжамін Франклін зміг зловити заряд електрики від удару блискавки за допомогою повітряного змія, якого він запустив під час грози. Коли блискавка вдарила в металевий кінчик каркаса повітряного змія, заряд пройшов вниз по вологій струні і потрапив в лейденську банку - накопичувач електрики. Цей прилад був розроблений в Університеті Лейдена і використовувався для зберігання електричного заряду в водному середовищі; розрядка ж відбувалася у вигляді одиночної електричної іскри. До цих пір вважалося, що в лейденської банку благається зберігати лише статичну електрику, вироблену генератором статичної електрики.

Поки Франклін збирав електрику з хмар, блискучий астроном П'єр Шарль Лемонье (Pierre Charles Lemonni-йо), прийнятий до Французької академії наук у віці 21 року і пізніше зробив сенсаційне відкриття про способі екліптики, визначив, що в атмосфері Землі йде постійна електрична активність навіть в сонячну безхмарну погоду. Але як в точності це всюдисуще електрику взаємодіє з рослинами, так і залишилося загадкою.

Наступна спроба застосувати атмосферну електрику для збільшення плодоношення рослин була зроблена в Італії. У 1770 р професор Гардіні натягнув кілька проводів над городом одного монастиря в Турині. Незабаром багато рослин стали чахнути і вмирати. Але як тільки ченці зняли дроти над своїм городом, рослини тут же пожвавилися. Гардини припустив, що або рослини перестали отримувати потрібну для росту дозу електрики, або доза отриманого електрики була надмірною. Одного разу Гардіні дізнався, що у Франції брати Жозеф-Мі-шель і Жак-Етьєнн Монгольф'є (Joseph-Michel, Jacques-Et-ienne Montgolfier) \u200b\u200bспорудили величезну кулю, заповнений теплим повітрям, і відправили його в повітряну подорож над Парижем з двома пасажирами на борту. Тоді куля пролетіла відстань в 10 км за 25 хвилин. Гардини запропонував застосувати це новий винахід в садівництві. Для цього до кулі потрібно приєднати довгий провід, за яким електрику з висоти піде вниз на землю, до садових рослин.

Вчені того часу не звернули на події в Італії і Франції ніякої уваги: \u200b\u200bвже тоді вони швидше цікавилися впливом електрики на неживі предмети, ніж на живі організми. Вчених також не зацікавила робота абата Бертолона (Bertholon) який в 1783 р написав об'ємний трактат «Електрика рослин» (De l "Elec-tricite des Vegetaux). Бертолон був професором експериментальної фізики у французьких і іспанських університетах і повністю підтримував ідею Нолле про те , що, змінюючи в'язкість, або гідравлічний опір, рідинного середовища в живому організмі, електрику тим самим впливає

На процес його росту. Він посилався і на доповідь італійського фізика Джузеппе Тоальдо (Guiseppe Toaldo), який описав вплив електрики на рослини. Тоальдо звернув увагу, що в посадженому ряді кущів жасмину два з них виявилися поруч з громовідводом. Саме ці два кущі виросли на 10 метрів у висоту, тоді як інші кущі були всього лише 1,5 метра.

Бертолон, який мав славу мало не чаклуном, попросив садівника перед поливом рослин з наелектризованої лійки вставати на що-небудь, непроводящее електрику. Він повідомив, що його салати виросли до неймовірних розмірів. Він також винайшов, так званий, «електровегетометр», щоб збирати атмосферну електрику за допомогою антени і пропускати його через зростаючі на полях рослини. «Цей інструмент, - писав він, - впливає на процес зростання і розвитку рослин, його можна застосовувати в будь-яких умовах, при будь-якій погоді. В його ефективності і користь можуть сумніватися лише люди малодушні і боягузливі, які, прикриваючись маскою розсудливості, панічно бояться всього нового ». У висновку абат прямо заявив, що в майбутньому кращі добрива у вигляді електрики будуть безкоштовно доставлятися рослинам «прямо з небес».

Чудова ідея про те, що електрику взаємодіє з усіма живими істотами і навіть пронизує їх наскрізь, отримало свій розвиток в листопаді 1780 р Дружина вченого з Болоньї Луїджі Гальвані випадково помітила, що генератор статичної електрики викликає судомні скорочення в відрізаною лапці жаби. Коли вона розповіла про це чоловікові, він був дуже здивований і тут же припустив, що електрику має тваринне походження. Напередодні Різдва він вирішив, що це саме так, і записав у свій робочий щоденник: «Швидше за все електрику є збудником нервово-м'язової активності».

Протягом наступних шести років Гальвані вивчав вплив електрики на роботу м'язів, і одного разу випадково відкрив, що жаб'ячі лапки сіпаються з тим же успіхом і без застосування електрики, коли мідний дріт з підвішеними лапками торкається до залізного стрижня при подиху вітру. Для Гальвані стало очевидно, що в цій замкнутому електричному ланцюзі джерелом електрики могли бути або метали, або жаби. Вважаючи, що електрику має тваринну природу, він зробив висновок, що спостережуване явище пов'язане з тваринною тканиною і така реакція є наслідком циркуляції вітального флюїду (енергії) тел жаб. Гальвані охрестив цей флюїд «твариною електрикою».

Спочатку відкриття Гальвані підтримав його співвітчизник Алессандро Вольта (Alessandro Volta), фізик в Університеті Павії Міланського герцогства. Але при повторенні експериментів Гальвані, Вольта зміг викликати ефект електрики за допомогою лише двох видів металів. Він писав абата Томмаселлі, що, очевидно, електрику походило від лапок жаби, а просто стало «результатом використання двох металів з різними властивостями». Заглибившись у вивчення електричних властивостей металів, в 1800 р Вольта створив першу електричну батарею. Вона представляла собою стопку чергуються цинкових і мідних дисків з шматочками вологого паперу між ними. Вона моментально заряжалась і могла використовуватися як джерело струму незліченну кількість разів, а не тільки один раз, як лейденська банку. Так дослідники вперше перестали залежати від статичного і природного електрики. Внаслідок винаходу цієї прародительки сучасної батарейки було виявлено штучне динамічне, або кінетичне, електрику. Ідею ж Гальвані про існування особливої \u200b\u200bжиттєвої енергії в тканинах живих організмів майже забули.

Спочатку Вольта підтримав відкриття Гальвані, але пізніше він писав: «Експерименти Гальвані, безумовно, ефектні. Але якщо відкинути його красиві ідеї і припустити, що органи тварин позбавлені власної електричної активності, то їх можна розглядати як усього лише новітні суперчутливим електрометрії ». Незадовго перед смертю Гальвані зробив пророче заяву про те, що одного разу аналіз всіх необхідних фізіологічних аспектів його експериментів «допоможе краще зрозуміти природу життєвих сил і їх відмінності залежно від статі, віку, темпераменту, захворювань і навіть складу атмосфер». Але вчені поставилися до нього з недовірою і вважали його ідеї неспроможними.

За кілька років до цього, незнайомий з Гальвані угорський єзуїт Максиміліан Хелл (Maximilian Hell) підхопив ідеї Гілберта про одухотвореності магніту, що передає це якість іншим металовмісних матеріалами. Озброївшись цією ідеєю, він змайстрував з намагнічених сталевих пластин незвичайне пристосування, за допомогою якого вилікувався від застарілого ревматизму. Успіхи Хелла в зціленні хворих людей справили велике враження на його друга, віденського лікаря Франца Антона Месмера (Franz Anton Mesmer), який зацікавився магнетизмом після прочитання робіт Парацельса. Тоді Месмер зайнявся експериментальною перевіркою роботи Хелла і переконався в тому, що на живуть матерію дійсно впливають «земні і небесні магнітні сили». У 1779 р він назвав ці сили «твариною магнетизмом» і присвятив їм докторську дисертацію «Вплив планет на тіло людини». Одного разу Месмер дізнався про швейцарському священика Дж. Гасснер, цілющої своїх пацієнтів покладанням рук. Месмер успішно перейняв техніку Гасснер і пояснював дієвість цього способу лікування тим, що деякі люди, і він в тому числі, наділені більшою «магнетичну» силою, ніж інші.

Здавалося б, такі разючі відкриття біоелектричної і біомагнітного енергії могли б ознаменувати нову епоху досліджень, які об'єднують фізику, медицину і фізіологію. Але з новою епохою довелося почекати ще принаймні сто років. Успіхи Месмера в зціленні на тлі невдачі всіх інших викликали чорну заздрість у його віденських колег. Вони назвали Месмера чаклуном, одержимим дияволом, і організували комісію з розслідування його заяв. Висновок комісії було не в його користь, і тоді Месмера виключили з викладацького складу медичного факультету і заборонили лікувати людей.

У 1778 р він переїхав до Парижа, де, за його словами, зустрів «людей більш освічених і не настільки байдужих до нових відкриттів». Там Месмер знайшов могутнього прихильника своїх нових методів, Шарля д "Еслона, першого лікаря при дворі брата Людовика XVI, який ввів Месмера у впливові крути. Але незабаром все повторилося знову: тепер заздрість охопила французьких лікарів, як і свого часу австрійських колег Месмера. вони зчинили такий галас, що король був змушений призначити королівську комісію з розслідування заяв Месмера, і це не дивлячись на те, що д "Еслон на зборах медичного факультету Паризького університету назвав роботу Месмера« одним з найбільших наукових досягнень сучасності ». До складу королівської комісії входив директор Французької академії наук, який в 1772 р урочисто проголосив, що метеорити не існує; головою комісії був американський посол Бенжамін Франклін. Комісія зробила висновок, що «тваринний магнетизм не існує і не має цілющого впливу». Месмера виставили на загальне посміховисько, і його величезна популярність стала згасати. Він поїхав до Швейцарії і в 1815 р, за рік до смерті, завершив свій найважливіший працю: «месмеризм або система взаємовпливів; або теорія і практика тваринного магнетизму ».

У 1820 р датський вчений Ганс Християн Орстед (Hans Christian Oersted) виявив, що якщо помістити компас поруч з проводом під напругою, то стрілка завжди займає перпендикулярний до проводу положення. При зміні напрямку струму стрілка повертається на 180 °. З цього випливало, що навколо дроти під напругою існує магнітне поле. Це призвело до самого прибуткового винаходу в історії науки. Майкл Фарадей (Michael Faraday) в Англії і Джозеф Генрі (Joseph Henry) в США незалежно один від одного прийшли до висновку, що повинен існувати і протилежний феномен: при русі дроти через магнітне поле в проводі виникає електричний струм. Таким чином, був винайдений «генератор», а з ним - вся армія електричних приладів.

На сьогодні існує величезна безліч книг про те, що людина може зробити за допомогою електрики. У Бібліотеці Конгресу США книги на цю тему займають сімнадцять тридцятиметрових полиць. Але суть електрики і принципи його роботи залишаються такою ж загадкою, як і за часів Прістлі. Сучасні вчені, до цих пір не мають ні найменшого уявлення про склад електромагнітних хвиль, спритно пристосували їх до використання в радіо, радарах, телебаченні і тостери.

При такому односторонньому інтерес лише до механічних властивостей електромагнетизму, дуже мало хто приділяв увагу його впливу на живі істоти. Барон Карл фон Рейхенбах (Karl von Reichenbach) з німецького міста Тубін-гена був одним з небагатьох альтернативно мислячих вчених. У 1845 р він винайшов різні речовини на основі деревного дьогтю, включаючи креозот, який використовується для захисту від гниття надземні огорожі і підводні споруди з дерева. За спостереженнями Рейхенбаха особливо обдаровані люди, яких він назвав «екстрасенсами», могли на власні очі бачити дивну енергію, що йде від всіх живих організмів і навіть від кінців магніту. Цю енергію він назвав Оділь або од. Роботи Рейхенбаха - «Дослідження сил магнетизму, електрики, тепла і світла в ставленні до силам життя» (Researches into the Forces of Magnetism, Electricity, Heat and Light in Relation to the Force of Life) - були перекладені на англійську мову видатним лікарем Вільямом Грегорі , призначеним в 1844 р професором хімії в Університеті Едінбургу. Незважаючи на це всі спроби Рейхенбаха довести існування од своїм сучасникам-фізіологам в Англії і Європі - з самого початку зазнали фіаско.

Рейхенбах назвав причину такого презирливого ставлення до його «одичної силі»: «Як тільки я торкаюся цього предмета, то відразу відчуваю, що зачіпаю вчених за живе. Вони прирівнюють од і екстрасенсорні здібності до так званого, "тварині магнетизму" і "месмеризму". Як тільки це відбувається, вся симпатія тут же випаровується ». За словами Рейхенбаха, ототожнення од з твариною магнетизмом абсолютно необгрунтовано, і хоча загадкова одична сила чимось нагадує тваринний магнетизм, вона існує абсолютно незалежно від останнього.

Пізніше Вільгельм Райх (Wilhelm Reich) доводив, що «стародавні греки і сучасники, починаючи з Гілберта, мали справу зовсім не з тим видом енергії, що вивчали з часів Вольта і Фарадея. Другий тип енергії отримували шляхом руху проводів через магнітні поля, ця енергія відрізняється від першого типу не тільки способом отримання, а й своєю природою ».

Рейх вважав, що стародавні греки, використовуючи принцип тертя, відкрили загадкову енергію, якої він дав назву «оргон». Дуже схоже на од Рейхенбаха і ефір древніх. Рейх стверджував, що оргон заповнює весь простір і є середовищем, в якій поширюється світло, електромагнітні хвилі і сила гравітації. Оргон заповнює весь космос, правда не скрізь рівномірно, і присутній навіть у вакуумі. Рейх розглядав оргон як основна ланка, сполучна неорганічну і органічну матерію. До 1960-х років, незабаром після смерті Рейху, накопичилося занадто багато аргументів на користь того, що живі організми мають електричну природу. Д. С. Халасі в своїй книзі про ортодоксальну науку висловився дуже просто: «Потік електронів є основою практично всіх життєвих процесів».

У період між Рейхенбаха і Рейхом вчені, замість того, щоб вивчати природні явища у всій їх цілісності, почали розбирати їх на дрібні складові - і це, почасти, стало причиною всіх труднощів в науці. Одночасно збільшилася прірва між так званими науками про життя і фізикою, яка вірила лише в існування того, що можна безпосередньо побачити очима або виміряти приладами. Десь посередині виявилася хімія, прагнула роздрібнити матерію на молекули. Штучно поєднуючи і групуючи молекули, хіміки синтезували незліченну безліч нових речовин.

У 1828 р вперше в лабораторних умовах було отримано органічна речовина - сечовина. Штучний синтез органічних речовин, здавалося, знищив ідею про існування якогось особливого «життєвого» аспекту в живої матерії. З відкриттям клітин - біологічних аналогів атомів класичної грецької філософії, вчені стали дивитися на рослини, тварин і людини як всього лише на різні комбінації цих клітин. Іншими словами, живий організм - просто хімічний агрегат. У світлі таких уявлень мало у кого залишилося бажання разо братися в електромагнетизмі і його вплив на живу матерію. Проте, окремі «відщепенці» від науки час від часу привертали загальну увагу до питань про вплив космосу на рослини, і таким чином не давали відкриттям Нолл і Бертолона канути в Лету.

За океаном, в Північній Америці, Вільям Росс (William Ross), перевіряючи твердження про те, що наелектризовані насіння проростає швидше, посадив огірки в суміш з чорного оксиду марганцю, харчової солі і чистого піску і поливав розбавленою сірчаною кислотою. Коли він пропускав через суміш електричний струм, насіння проростали набагато швидше, ніж ненаелектрізованние, посаджені в аналогічній суміші. Через рік, в 1845 р, в першому випуску лондонського «Журналу садівницьких товариств» (Journal of the Horticultural society) був опублікований довгий доповідь «Вплив електрики на рослини». Автором доповіді був агроном Едвард Соллі (Edward Solly), який, як і Гардини, підвісив дроти над городом і, як Росс, намагався помістити їх під землю. Соллі провів сімдесят експериментів з різними злаками, овочами та квітами. З сімдесяти досліджених випадків лише в дев'ятнадцяти спостерігалося позитивний вплив електрики на рослини, і приблизно така ж кількість випадків - негативне.

Настільки суперечливі результати вказували на те, що для кожного виду рослин велике значення має кількість, якість і тривалість електричної стимуляції. Але у фізиків не було необхідної апаратури для вимірювання впливу електрики на різні види, і вони ще не знали, як штучне і атмосферну електрику впливає на рослини. Тому ця область досліджень була віддана на відкуп наполегливим і цікавим садівникам або «диваків». Однак з'являлися все нові спостереження про те, що рослини мають електричними властивостями.

У 1859 р в одному з випусків лондонського «Вісника садівника» (Gardeners "Chronicle) було опубліковано повідомлення про світлових спалахах від однієї червоної вербени до іншої. У повідомленні згадувалося, що особливо чітко цей феномен помітний в сутінках перед грозою після довгого періоду сухої погоди . Це підтвердило спостереження Гете про те, що квітки східного маку світяться в темряві.

Лише в кінці дев'ятнадцятого століття в Німеччині з'явилися нові дані, що проливають світло на природу атмосферної електрики, відкритого Лемонье. Юліус Елстер і Ганс Гейтель (Julius Elster, Hans Geitel), цікавилися «радіоактивністю» - спонтанним випромінюванням неорганічних речовин - почали масштабне вивчення атмосферної електрики. В ході цього дослідження з'ясувалося, що грунт землі постійно випромінює в повітря електричні заряджені частинки. Їм дали назву іони (від грецького дієприкметники теперішнього часу ienai, що означає «той, хто йде»), це були атоми, групи атомів або молекули, які мають після втрати або приєднання до них електронів позитивний або негативний заряд. Спостереження Лемонье про те, що атмосфера постійно наповнена електрикою, нарешті, отримало хоч якесь матеріальне пояснення.

У ясну, безхмарну погоду Земля має негативний заряд, а атмосфера - позитивний, тоді електрони від грунту і рослин прагнуть вгору, в небо. Під час грози полярність змінюється на протилежну: Земля знаходить позитивний, а нижні шари хмар - негативний заряд. У будь-який момент над поверхнею земної кулі вирують 3-4 тисячі «електричних» гроз, тому за рахунок них відновлюється втрачений в сонячних районах заряд, і, таким чином, підтримується загальне електричне рівновагу Землі.

В результаті постійного потоку електрики електрична напруга збільшується в міру віддалення від поверхні Землі. Між головою людини ростом в 180 см і землею напруга становить 200 вольт; від вершини хмарочоса в 100 поверхів до тротуару напруга збільшується до 40 000 вольт, а між нижніми шарами іоносфери і поверхнею Землі напруга становить 360 000 вольт. Звучить страхітливо, але насправді через відсутність сильного струму частинок ці вольти не перетворювати в вбивчу енергію. Людина могла б навчитися користуватися цією колосальною енергією, проте основні труднощі тут в тому, що він так і не зрозумів, як і за якими законами ця енергія функціонує.

Нові спроби дослідити вплив атмосферної електрики на рослини були зроблені Селімом Лемстре-мом (Selim Lemstrom), фінським вченим з різноманітними інтересами. Лемстрем вважався експертом в області полярного сяйва і земного магнетизму, і з 1868 по 1884 рр. здійснив чотири експедиції в заполярні області Шпіцбергена і Лапландії. Він припускав, що розкішна рослинність цих широт, приписувана тривалим літнім дням, насправді пояснюється, за його словами, «цим інтенсивним проявом електрики, північним сяйвом».

З часів Франкліна було відомо, що атмосферну електрику найкраще притягається гострими предметами, і саме це спостереження привело до створення громовідводу. Лемстрем міркував, що «гострі верхівки рослин виступають в ролі громовідводів для збору атмосферної електрики і полегшують обмін зарядами між повітрям і землею». Він вивчив річні кільця на спилах ялин і виявив, що величина річного приросту чітко співвідноситься з періодами підвищеної активності сонця і північного сяйва.

Повернувшись додому, вчений вирішив підкріпити свої спостереження експериментами. Він приєднав ряд рослин в металевих горщиках до генератора статичної електрики. Для цього він простягнув на висоті 40 см над рослинами дроти, від яких до землі в горщиках спускалися металеві стрижні. Інші рослини були залишені в спокої. Через вісім тижнів наелектризовані рослини додали у вазі на 50% більше, ніж ненаелектрізованние. Коли Лемстрем переніс свою конструкцію в город, урожай ячменю виріс на третину, а урожай полуниці - вдвічі. Мало того, вона ще виявилася набагато солодший звичайного.

Лендстрем провів довгу серію експериментів в різних частинах Європи, на різних широтах аж до півдня Бургундії; результати залежали не тільки від конкретного виду овоча, фрукта або злаку, але і від температури, вологості, природної родючості та внесення добрив в грунт. У 1902 р Лендстрем описав свої успіхи в книзі «Electro Cultur», опублікованій в Берліні. Цей термін був включений в «Стандартну енциклопедію садівництва» Ліберті Хайда Бейлі (Liberty Hyde Bailey).

Англійська переклад книги Лендстрема під назвою «Електрика в сільському господарстві і садівництві» (Electricity in Agriculture and Horticulture) вийшов друком в Лондоні через два роки після виходу в світ німецького оригіналу. Введення до книги містило досить різке, але як пізніше з'ясувалося, правдиве попередження. Тема книги стосується трьох окремих дисциплін: фізики, ботаніки та агрономії, - і вона навряд чи виявиться «особливо привабливою» для вчених. Однак це застереження не налякався одного з читачів - сера Олівера Лоджа (Oliver Lodge). Він домігся видатних успіхів у фізиці, а потім став членом Лондонського товариства психічних досліджень. Написав дюжину книг, що підтверджують його переконання в тому, що за межами матеріального світу є ще безліч світів.

Щоб уникнути довгих і складних маніпуляцій з пересуванням проводів вгору в міру росту рослин, Лодж помістив система проводів на ізоляторах, підвішених на високих стовпах, даючи таким чином людям, тваринам і техніці вільно рухатися по наелектризованим полях. За один сезон Лоджу вдалося підвищити врожайність одного з сортів пшениці на 40%. Причому пекарі відзначили, що хліб з борошна Лоджа виходив набагато смачніше, ніж з борошна, яку вони зазвичай закуповували.

Соратник Лоджа Джон Ньюман (John Newman) перейняв його систему і домігся двадцятивідсоткова збільшення врожаю пшениці в Англії і картоплі в Шотландії. Полуниця Ньюмана відрізнялася не тільки більшою плодючістю, вона, як і полуниця Лендстрема, була соковитіше і солодше звичайної. В результаті проведених тестів вміст цукру в цукрових буряках Ньюмана перевищувало середню норму. До речі, Ньюман опублікував звіт про результати своїх досліджень не в ботанічному журналі, а в п'ятому випуску «Стандартного посібники для електротехніків» (Standard Book for Electrical Engineers), виданого в Нью-Йорку великим і авторитетним видавництвом «МакГроу-Хілл» (McGraw-Hill ). З тих пір впливом електрики на рослини стали цікавитися все більше інженери, ніж Рослинники.