В поисках чуда (с илл.)

Заложенные в ней оригинальные идеи, ее исчерпывающие фактические данные уже нашли применение в некоторых сопредельных социалистических государствах.

Коллекция содержащихся в ней сведений нужна биогеохимикам, геоботаникам, географам, лесоводам, фармацевтам, селекционерам. Она поможет нашему народному хозяйству еще полнее освоить богатейшие растительные ресурсы русской земли.

Среди авторов «Флоры СССР» мы встречаем имена вавиловцев: С. В. Юзепчука, М. Г. Попова и других.

Когда называлось количество видов, фигурирующих в этой колоссальной описи, то речь шла только о высших растениях. Низшие их сородичи (к ним относятся водоросли и грибы) тоже представляют несомненный интерес для науки. В познание низших растений большой вклад внесли наши ученые Л. И. Курсанов, В. М. Арнольди, А. А. Еленкин, А. Т. Вакин, С. И. Ванин и другие.

Ботанико-географические исследования, велись в России издавна, но особенно широкий размах приобрели они в советский период (В. В. Алехин, Е. М. Лавренко, В. Б. Сочава). Хорошую репутацию у нас и за рубежом имеют монографии по истории флор, по их происхождению (Д. К. Зернов, Е. В. Вульф, И. М. Крашенинников и другие).

Новая наука (о растительных сообществах) создана академиком В. Н. Сукачевым. Она выявляет тесную взаимосвязь между зеленым покровом и окружающей средой (почва, влага, атмосфера, организм).

Развивая идеи Г. Ф. Морозова, Сукачев создал учение о жизни леса, о его типах.

Впрочем, простое перечисление имен, пожалуй, ничего не даст ни уму, ни сердцу читателя. Подробный же рассказ о достижениях советской ботаники, наверное, превзошел бы по объему капитальный труд «Флора СССР».

Растения, нажимайте кнопку сами!

В 1932 году по инициативе академика А. Ф. Иоффе, считавшего залогом прогресса в сельском хозяйстве широкое внедрение точных физико-химических приемов и самой совершенной экспериментальной аппаратуры, был организован Агрофизический институт. Он до сих пор остается единственным в мире научным учреждением такого профиля.

В одной из его лабораторий (электрофизиологической) советские ученые Б. С. Мошков и В. Г. Карманов провели серию интересных опытов. Они задались вопросом, какие световые и температурные режимы наиболее выгодны для развития зеленых организмов при искусственном солнце — под лучами электрических ламп.

Советские ученые создали специальную установку с мощными зеркальными лампами накаливания.

Избыток тепла в ней поглощается проточной водой, циркулирующей между прозрачными стенками особой ванны-перегородки. Задерживая инфракрасные лучи, этот фильтр оберегает растения от перегревания.

В то же время он пропускает радиацию, которая обеспечивает нужную интенсивность фотосинтеза — процесса, при котором под действием света в хлорофилле, зеленом пигменте растения, углекислый газ и вода превращаются в органические соединения.

Несложная вроде бы аппаратура, а продемонстрировала высокую эффективность. Урожаи томатов удается снимать до 6 раз в год. В рекордно короткие сроки вызревают также огурцы, многие другие овощи.

В наши дни электросветокультура стала обычным делом в парниково-тепличных хозяйствах Москвы, Ленинграда, Урала, Сибири; особенно важное значение имеет она для районов Крайнего Севера.

Наряду с лампами накаливания широкое применение в качестве искусственных солнц нашли также источники холодного света. Особенно крупный вклад в развитие люминесцентной техники внесен академиком С. И. Вавиловым и его школой. Сергей Иванович (брат академика Н. И. Вавилова) — физик, но его работы сыграли свою роль и в биологии. Академик А. Ф. Иоффе — тоже физик, профессор Б. С. Мошков — биофизик, тем не менее именно они были основоположниками электросветокультуры, преобразившей сельское хозяйство. Биология породнилась с физикой, и этот союз принес замечательные плоды.

Свет — один из важнейших факторов в жизни растений. Однако выяснилось и другое: ежесуточно погружаясь на несколько часов во мрак, царство флоры не просто уступает неумолимому закону природы, не равнодушно подчиняется ему, а испытывает в этом определенную потребность. Регулярные изменения в окружающей среде от сезона к сезону, от дня к ночи (и еще более частые) вызвали ритмичность физико-химических процессор в живых организмах.

Долгое время господствовал взгляд, будто листья прекращают усваивать углекислый газ из воздуха к ночи лишь потому, что они не в состоянии делать это в темноте. Если же освещать их и дальше, то вроде бы хлорофилл должен работать по-прежнему активно. Нет! Академик С. П. Костычев и его сотрудники нашли, что даже в Заполярье, где день длится месяцами, фотосинтез регулярно приостанавливается: он протекает волнообразно — синхронно с суточным вращением Земли. То же самое наблюдается и при непрерывном искусственном освещении. Такая очередность жизненных проявлений внутренне свойственна организму. Похоже, что в его клетках тикают некие биологические ходики, с которыми соразмеряется весь уклад его существования.

Профессор И. И. Тунар обнаружил, что поглощение химических веществ корнями у томатов, подсолнечника, фасоли, кукурузы, овса также подчинено строгому ежесуточному расписанию. Возбуждение и торможение охватывают все растение целиком. Но так как любая физиологическая функция зеленого организма теснейшим образом связана с фотосинтезом и фактически полностью зависит от него, то понятно, сколь важно для согласованной работы всего живого «часового механизма» правильное чередование светового воздействия, которое, как выяснили М. X. Чайлахян и Б. С. Мошков, воспринимается через листья.

Вскрыв закономерности фотопериодизма, ученые превратили световой луч в золотой ключик, с помощью которого можно регулировать ход биологического «хронометра».

Известно, что одни культуры (соя, просо, табак, хризантемы) быстрее зацветают при коротком дне и долгой ночи, другие (например, хлебные злаки), наоборот, — предпочитают поменьше спать, подольше бодрствовать. Иногда лишние 2–3 часа темноты заметно задерживают развитие растений. С другой стороны, чересчур долгое пребывание на свету тоже вредно. Как угодить прихотям самих растений?

Физико-химические процессы, протекающие в недрах листьев и корней, стеблей и побегов, поддаются строгому учету с помощью чувствительных приборов.

В соответствии с характером зарегистрированных сигналов специальный автомат может включать или выключать осветительную аппаратуру. Впервые такое устройство сконструировано лет десять назад в Агрофизическом институте В. Г. Кармановым. Сегодня ученые и инженеры создают более совершенные установки, где по директивам самого растения регулируются еще и температурный режим, влажность воздуха, содержание углекислоты и прочие технологические параметры. Придет пора, когда появятся полностью машинизированные полуфабрики-полуплантации, где умным электронным агрегатам будут переданы все полномочия агрономов.

Светоулавливающий аппарат листьев наделен изумительным совершенством. Но его эффективность, как мы убедились, зависит от многих факторов.

Подбирая наилучшее, наиболее благоприятное их сочетание, человек увеличит урожаи сельскохозяйственных культур в 10–20 раз по сравнению с нынешними (средними), считает профессор А. А. Ничипорович (Анатолий Александрович является представителем СССР в специальном комитете Международной биологической программы, занимающемся фотосинтезом и другими проблемами. Всего в Национальный комитет МБП вошли 32 наших ученых).