Самые знаменитые ученые России

«…Редко бывают такие трогательные встречи, какая была устроена 18 октября в университете проф. К. А. Тимирязеву, который должен был в первый раз в этом году читать лекцию! В громадной аудитории собралось так много студентов, что они не только сидели по несколько человек на одном месте, не только были заняты все проходы, но даже для того, чтобы аплодировать, нужно было поднимать руки над головой. От медиков 3-го и 5-го курсов, от естественников 1-го и 3-го курсов были прочитаны адреса, приветствовавшие начало лекций многоуважаемого Клементия Аркадьевича, искренне выражавшие ему свою любовь и уважение, высказывавшие радость по поводу того, что упорно ходившие слухи о выходе в отставку любимого профессора не оправдались.

После чтения адресов забросанный цветами Клементий Аркадьевич, перецеловав читавших студентов, со слезами на глазах, взволнованным голосом сказал приблизительно следующее: «Господа, я пришел сюда, чтобы читать лекцию по физиологии растений, но вижу, что нужно сказать нечто более обширное. Я всегда был уверен в сочувствии ко мне с вашей стороны, но того, что теперь происходит, я никогда не ожидал. Считаю своим долгом исповедаться перед вами. Я исповедую три добродетели: веру, надежду и любовь; я люблю науку как средство достижения истины, веры в прогресс и надеюсь на вас».

Слова эти были покрыты аплодисментами».

Проблема, которой Тимирязев занимался всю жизнь, была столь широка, что выходила за границы физиологии. Он первый заговорил о космической роли земных растений, о той роли, которую они играют в передаче солнечной энергии всей нашей планете.

Ученых давно интересовало, как развиваются растения.

Интерес этот был выражен в двух вопросах, сформулированных в свое время Р. Майером и Г. Гельмгольцем – основателями закона сохранения энергии. «Действительно ли тот свет, который падает на живое растение, получает иное потребление, чем тот свет, который падает на мертвые тела?» И – «Точно ли живая сила исчезающих при поглощении их листом солнечных лучей соответствует накопляющемуся запасу химических сил растения?»

На оба вопроса дал ответ Тимирязев.

Многочисленные предшественники Тимирязева, занимавшиеся проблемой синтеза органического вещества в растениях, установили, что образование в растениях органического вещества из неорганического идет главным образом в листьях – при помощи наполняющих их микроскопических хлорофилловых зерен, а необходимый для создания органического вещества углерод растения черпают прямо из воздуха, в котором всегда присутствует углекислый газ. Последний под действием света разлагается на кислород и углерод. Выделившийся чистый кислород уходит в атмосферу, а вот углерод идет на постройку вещества растения, таким образом – через растение – питая весь животный мир.

«…Я был первым ботаником, заговорившим о законе сохранения энергии, – писал Тимирязев в книге „Солнце, жизнь и хлорофилл“, – и соответственно с этим заменившим слово „свет“ выражением „лучистая энергия“. Став на эту точку зрения учения об энергии, я первым высказал мысль, что логичнее ожидать, что процесс разложения углекислоты должен зависеть от энергии солнечных лучей, а не от их яркости».

Процесс, изученный Тимирязевым, был назван фотосинтезом.

Долгое время было неясно, как, собственно, протекает фотосинтез, каков химический состав хлорофилловых зерен, какие лучи сложного солнечного света и как действуют при этом?

Основная заслуга Тимирязева заключается как раз в экспериментальной и теоретической разработке фотосинтеза. Он первый показал, что интенсивность протекающего процесса пропорциональна поглощенной энергии при относительно слабом свете, а при сильном освещении достигает определенной величины и уже более не растет. То есть, Тимирязев открыл явление светового насыщения фотосинтеза; он экспериментально обнаружил, что имеются два максимума поглощения света растением, которые лежат в области красных и синих лучей спектра и доказал приложимость закона сохранения энергии к процессу фотосинтеза. В то время у Тимирязева еще не было возможности провести полный физический и химический анализ хлорофилла, однако данные, полученные во время опытов, позволили ему сделать ряд смелых заключений и высказать гипотезы, впоследствии получившие подтверждение.

Тимирязев первый предположил, что хлорофилл может находиться в растениях в двух формах – в восстановленной и в окисленной. При этом и та и другая форма в процессе фотосинтеза могут переходить одна в другую. Окисленная форма хлорофилла, реагируя с углекислым газом воздуха, выделяет кислород и образует соединения хлорофилла с окисью углерода, превращаясь в восстановленную форму хлорофилла. А последняя взаимодействует с водой, окисляется и дает первый продукт синтеза – формальдегид, который затем превращается в крахмал, и переходит в первоначальную окисленную форму.