Яблони на Марсе

Тимирязев спрашивал: почему и зачем растение зелено? Уместно спросить: а почему растение не черно? Ведь если белые поверхности отражают почти все лучи, то черные, наоборот, поглощают весь солнечный спектр. Казалось бы, растения с черными листьями были бы в более выгодном положении!

Увы, черная листва быстро бы перегрелась. И, если бы температура листа поднялась выше 50 градусов, это означало бы смерть для растения. Белки — основная составляющая часть клетки — гибнут при температуре, лишь несколько превышающей 40 градусов.

Итак, ни белые, ни черные листья растениям не подходят. Но отчего природа выбрала из промежуточных зеленый цвет? Ведь мыслима еще и желтая или, скажем, синяя листва?

Зеленый цвет листьев настолько характерен для большинства растений, что невольно напрашивается мысль о его особом физиологическом значении, о том, что он чем-то полезен для флоры, имеет перед другими цветами какие-то явные преимущества.

Из всего огромного диапазона падающего на земную атмосферу излучения: -лучи, рентгеновские, ультрафиолет… — нижних слоев атмосферы и растений достигает лишь та радиация, которой удается проникнуть в так называемые «окна прозрачности»: сравнительно широкое «радиоокно» — волны от нескольких миллиметров до десятков метров — и узкое «оптическое окно» — излучения с длинами волн от 0,3 до десятков микрон; именно в этом «окне» находятся и все видимые человеческим глазом лучи.

Хлорофилл приспособлен к поглощению красной и синей полос спектра в «оптическом окне». Но удивительно, что этот пигмент не поглощает желтые и зеленые лучи, а ведь это самая насыщенная часть солнечного спектра! Оптикам известно, что максимум спектра прямого солнечного излучения лежит в желтой (художники недаром рисуют рыжее солнце) спектральной области.

Конечно, можно предположить, что приспособление растений к солнечной радиации как раз и проявляет себя в этом: хлорофилл и «создан» для того, чтобы поглощать в основном рассеянное солнечное излучение, имеющее максимум в сине-фиолетовой части при безоблачном небе и в красной области — при небе пасмурном.

Сторонники целесообразности природных конструкций выдвигают и другие более сложные варианты, объясняющие, отчего зеленый хлорофилл столь популярен в царстве растений. Не будем вдаваться в эти тонкости, но отметим, что идеология всех подобных рассуждений одна — в природе, дескать, все тщательно отлажено, пригнано, сработано с особым смыслом и не без пользы.

Однажды, путешествуя по Гарцу (горный массив, лежащий на территории нынешних ФРГ и ГДР), поэт Генрих Гейне повстречал простоватого бюргера, наивно и чрезмерно восхищавшегося премудростью творца, столь дивно устроившего этот лучший из миров. Иронизируя над простодушием своего собеседника, поэт в разговоре с ним, подтрунивая, утверждал, что-де «в природе все целесообразно. Вот она создала быка, чтобы из него можно было делать вкусный бульон; она создала осла, чтобы человек имел перед собой вечный пример для сравнения; она создала, наконец, человека, чтобы он ел бульон и не походил на осла…».

Любопытно, что Тимирязев, который привел этот эпизод в одной из своих пропагандирующих дарвинизм работ, приходит к выводу, что остроумие было, несомненно, на стороне поэта, однако ближе к истине оказался его собеседник. Таким образом, и Тимирязев полагал, что зеленая окраска растений имеет глубокий смысл.

Неслучайная случайность

Понятно, не все согласятся со взглядами бюргера, хотя бы потому, что не все верят в божий промысел. Однако споров атеистов с теологами мы касаться не будем. Лучше вспомним развернувшуюся лет 20 назад на страницах журнала «Природа» дискуссию все на ту же тему: зачем лист зеленый? Кое-кто полагал тогда и старался доказать, что зеленый цвет растений — чистая случайность. Что у нас не больше оснований говорить о приспособительном значении зеленой окраски хлорофилла, чем утверждать целесообразность красного цвета у гемоглобина.

Если бы кровь человека и животных была бы не красной, а синей или желтой, мы не искали бы в этом, утверждали спорщики, особого смысла. Так же не следует придавать специального значения и тому, что хлорофилл случайно оказался зеленым, ибо в земных условиях вполне удовлетворительным поглотителем энергии солнечного излучения мог бы оказаться пигмент иной окраски. И тогда леса, кустарники, травы имели бы соответствующий цвет.

Случайность? А может, вернее здесь говорить о неслучайной случайности? Дело вот в чем. Весьма вероятно, что наземные растения получили хлорофилл уже готовым «в наследство» от каких-то древнейших перворастений, обитавших некогда на нашей планете и исчезнувших в ходе дальнейшей эволюции. Возможно, эти предки растений обитали в воде, под небесами с совсем иным составом газов. Они поглощали свет солнца через другие, чем сейчас, «окна прозрачности». И может, тогда хлорофилл был очень на месте, его конструкция была очень функциональна, очень ладно приспособлена к особенностям окружающей эти перворастения среды.