Развитие астроботаники шло так быстро, что уже в конце 1947 года при президиуме Академии наук Казахской ССР был утвержден первый на земном шаре сектор астроботаники, имеющий научных сотрудников и аспирантов.
Перейдем теперь к другим загадкам, с которыми встретился вопрос о растительной жизни на Марсе.
При изучении спектра солнечного света, отраженного зеленым растением, в крайних красных лучах заметна темная полоса, происходящая от поглощения этих лучей зеленым веществом, которое дает свою окраску растению и называется хлорофиллом, что по-русски значит листозелень.
Русский ученый К. А. Тимирязев показал своими многолетними исследованиями, что жизнь растения в смысле использования солнечного света в основном зависит именно от поглощения того участка спектра, где находится полоса поглощения хлорофилла.
Казалось естественным ожидать, что и у марсианских растений должна быть полоса поглощения хлорофилла. Об этом думал и К. А. Тимирязев. Он спрашивал американского астронома Ловелла, не наблюдал ли он на Марсе полосы хлорофилла?
Ответ был такой, что уже 14 лет Ловелл со своими сотрудниками ищет эту полосу на Марсе, но ее не нашел. Ловелл объяснил это техническими трудностями, происходящими от того, что изображение Марса в фокусе трубы очень мало, а места, где можно предполагать растительность, занимают небольшую часть поверхности планеты, потому решить столь трудный вопрос пока что не удалось.
Мы искали эту же полосу на Марсе в 1918 и 1920 годах и никаких технических трудностей не встретили. Но полосы все-таки не обнаружили.
Пришлось принять как факт, что полоса поглощения хлорофилла на Марсе отсутствует.
«Но если нет полосы поглощения хлорофилла, значит, нет и растительности на Марсе?» — спросит читатель.
Не торопитесь с таким выводом. Вспомните, что на Марсе чрезвычайно суровый климат.
Мы еще в 1946 году пришли к мысли, что причиной отсутствия на Марсе полосы поглощения хлорофилла опять-таки является суровый климат этой планеты.
В самом деле: если в мягком климате умеренных зон Земли для жизненных нужд растения достаточно поглощения сравнительно узкого участка солнечного спектра в теплых лучах, то для растений сурового климата этого мало. Растение должно поглощать и другие теплые лучи, то есть лучи, соседние с полосой хлорофилла, — оранжевые, желтые и зеленые. Вследствие этого полоса хлорофилла становится малозаметной или вовсе незаметной.
Это теоретическое заключение также было проверено на растениях сурового климата и подтвердилось. Оказалось, что многие растения высоких гор и субарктики не имеют заметной полосы хлорофилла.
Что же здесь происходит? Возможно, что сам хлорофилл не меняет своих оптических свойств, но он окружен другими красящими веществами — пигментами, которые помогают растению поглощать лучи, соседние с полосой хлорофилла.
Это явление позволило также объяснить и еще одно затруднение в допущении растительности на Марсе. Наблюдатели Марса согласно говорят и пишут, что марсианская растительность не зеленая, а голубая, синяя и даже фиолетовая. Если растение заметно поглощает теплые, то есть красные, оранжевые, желтые и зеленые лучи, то в отраженном растением свете получают перевес лучи холодные — голубые, синие и фиолетовые. Следовательно, растение приобретает соответствующую окраску.
Этот вывод также проверен на земных растениях, живущих в суровых климатических условиях. Из хвойных растений особенно характерна канадская ель, родина которой — суровая Канада. На морене Туюк-Су, близ Алма-Аты, на высоте 3 400 метров растут приземистые подушки остролодки, листочки которой имеют явно выраженный голубоватый налет.
Но особенно интересные результаты привезла с Памира агрометеоролог А. П. Кутырева, бывшая там летом в 1950 и 1951 годах.
Перед подъемом на Алтайский хребет Памира в речных долинах большие пространства пойменных лугов, а также высоких и сухих мест речной долины имеют коричневато-лиловый или же сплошь синевато-лиловый оттенок. Это невольно вызывает сравнение с окраской тех частей поверхности Марса, где есть участки растительности.
Холодная пустыня Центрального Тянь-Шаня, в окрестностях высокогорной обсерватории, высота 3 800 метров. Август 1949 года.
На высоте около 4 километров на Памире живет растение черноголовник, по-местному — карабаш. Его колоски похожи на колоски ячменя, но имеют определенно фиолетовый цвет. Еще интереснее то, что если посеять там семена некоторых сортов ячменя, привезенные из более низких мест, то первое лето выходят колосья обыкновенного зеленого цвета. Если же собрать семена этого ячменя и посеять их на следующее лето, то выходят уже колоски фиолетового цвета. Вот как быстро приспосабливается растение к условиям окружающей среды.
Итак, астроботаника совершенно естественно объяснила три казавшиеся непреодолимыми затруднения в оптических свойствах растений Марса. До основания астроботаники ученые сравнивали оптические свойства марсианских растений со свойствами земных растений, живущих в умеренном и жарком климате. Потому и встречались громадные различия.