Эврика! Открытие фотосинтеза

Представьте себе, что вы жили в древние времена и хотели бы ответить на некоторые жизненные вопросы: как мы сюда попали? Что там за огни в небе ночью? Зачем мне какашки? И как, черт возьми, растения растут из земли!? Ну, такие грандиозные размышления в конечном счете дали некоторые ответы. Сегодня, большинство из нас хотя бы немного знакомы с процессом фотосинтеза, посредством которого растения используют энергию Солнца, чтобы выжить и расти. Но нам потребовалось долгое время, чтобы узнать это.



Первой популярной теории о жизни растений пришла от одного из самых важных ученых в истории, древнегреческого философа Аристотеля. Он писал, в четвертом веке до нашей эры, что растения получают пищу, поглощая питательные элементы из почвы через корни. Его работа была настолько влиятельной Западной мыслью, что это была общепринятая теория о росте растений в течение 2000 лет.

Ян Баптиста Ван Гельмонт
В начале 1600-х годов, Фламандский химик Ян Баптиста Ван Гельмонт провел эксперимент. По его мнению этот эксперимент докажет, что теория Аристотеля неправильна. Ван Гельмонт высушил большое количество грунта в духовке и поставил 200 фунтов (ровно) в большую кастрюлю. Затем он посадил саженец ивы, которые он также тщательно взвесил.
Он держал дерево в контролируемой среде, чтобы гарантировать, что нет питания от внешних источников. Он поил его с дистиллированной и чистой дождевой водой и держал почву под крышей, поэтому никакие посторонние вещества не могли попасть в него. После пяти лет он убрал дерево из горшка, повторно высушивают почву, и весил почву и дерево. Результат: дерево получило 164 фунтов, а почва весила почти точно так же, как это было пять лет назад. Если теория Аристотеля была правдива, почва должна была сильно истощена.
Эксперимент Ван Гельмонта не только показывает, что Аристотель был неправ, он также доказал свою собственную теорию: что растения растут, всасывая воду через свои корни и превращают эту воду в ткани растения. Теория Ван Гельмонта была неверной. Не смотря на это теория положила начало совершенно новой эры ботаники.

Стивен Хейлз
В 1720-х гг., британский физиолог Стивен Хейлз, который уже сделал себе имя в исследовании животных, начал проводить эксперименты с растениями.  Гейлс полагал, что всасывание воды через корень и передвижение её по растению происходит в результате действия капиллярных сил пористого тела. Используя «гемостатический метод», он определил давление растительного сока, движущегося от корней по стеблю, а в наблюдениях над испарением растений — засасывающее действие листьев в этом процессе. Таким образом, Гейлс установил нижний и верхний концевые двигатели, обусловливающие передвижение воды в растении снизу вверх. Большое количество опытов было поставлено для изучения испарения воды растениями (транспирации). Измерив время, проходящее с момента всасывания воды корнями до её испарения через листья, Гейлс рассчитал скорость движения воды в растении. Он определил также количество воды, испаряемой за день растением или отдельной веткой; измерял интенсивность транспирации растений с листьями и без них, в различные часы дня и в разное время года, у листьев нежных и кожистых, у освещенных и затененных. Таким образом, исследуя (транспирацию), он показал, что основную роль в этом процессе играют листья. Измерял скорость роста побегов и листьев растений в разных условиях.

Джозеф Пристли
Это было в это время известно всем, что свеча горящая под банкой вскоре потухнет. Пристли расширил эксперимент, и обнаружил, что мыши с банкой расположенного над ними вскоре теряли сознание, и если оставить их по банкой слишком долго, они умрут. Тогда предположили, что свеча загрязняет воздух тем самым убивая мышей.

Но гораздо важнее было другое открытие Пристли. Он положил живое растение под банку с зажженной свечой, то свеча горела дольше, чем обычно. Это, как вы можете себе представить, было поразительным открытием. Не осознавая этого, Пристли обнаружил, что растения выделяют кислород.

Ян Ингенхауз
Эксперимент Пристли доказал, что растения выделяют воздух. Никто не знал, что, но это был огромный шаг вперед, и только несколько лет спустя, в 1778 году, голландский врач Ян Ингенхауз повторил эксперименты Пристли, но немного изменил его. Он оставил некоторые из банок с растениями в темноте. С помощью этих экспериментов Ингенхауз обнаружил, что свеча будет гореть дольше, только в том случае если растение было подвержено воздействию прямых солнечных лучей.

Ингенхауз провел блестящий эксперимент, но его выводы были не верны. По его мнению растения очищали воздух от примеси, известной как флогистон, который был якобы произведен огнем.

Жан Сенебье
Это было почти 2000 лет с тех пор, Аристотель сделал научную попытку понять растения. В этот момент, окончательные шаги к пониманию фотосинтеза были очень близки. И с этого момента, все начали двигаться довольно быстро.

В 1782 году, когда швейцарский ботаник Сенебье, расширил экспериментов Ингенхауза он впервые доказал, что растения поглощают углекислый газ из воздуха и разбивают его.

Последнее действительно большой кусок в понимании фотосинтеза получили в 1804 году. Швейцарский химик Николя де Соссюра, который доказал, что поглощения двуокиси углерода не могло быть достаточно, чтобы объяснить рост растительных волокон. И это, что то было водой.

Столетние вопросы, эксперименты, неудачи, успехи наконец, окупились, и основной процесс, при котором растения достигают питание и рост, наконец, поняли.

Смотрите также:

Алеша

Каким я вижу себя

Кэп, не перегибай

Жизнь непредсказуема

Вот и ходи

Дайте мне точку опоры