Тимирязев: путь биолога

Это указание Гельмгольца совершенно правильно; действительно закон сохранения энергии был сформулирован до установления основных закономерностей превращения энергии в процессе фотосинтеза. Но на протяжении ряда лет после появления статьи Гельмгольца никто не брался за восполнение этого пробела.

За решение этой исключительно трудной и важной задачи взялся молодой 24-летний учёный К. А. Тимирязев, доложивший на первом съезде русских естествоиспытателей первые результаты своих работ. Он обратился в своём докладе с призывом ко всем физиологам сосредоточить силы на изучении процесса превращения энергии солнечных лучей в энергию разнообразных веществ, образуемых зелёным растением.

Сам К. А. Тимирязев всю жизнь оставался верен этому призыву. При исключительной широте научных интересов и громадном размахе популяризаторской и общественной деятельности он неустанно работал над решением проблемы фотосинтеза. Ему удалось достичь блестящих результатов, составивших ему мировую известность уже на протяжении первых восьми лет работы над этой проблемой.

И вот в далекой от Петербурга Репьевке, занятый агрономическими опытами, Климент Аркадьевич начинает писать первую свою научную статью по фотосинтезу. Название ей он дал следующее: «Усвоение растениями углерода и зависимость этого отправления от наименее преломляющихся лучей солнечного спектра». Это была еще, так сказать, проба пера, первые шаги на пути к той огромной теме, которой Тимирязев будет заниматься всю жизнь. Он пытался пока лишь наметить для себя подходы к решению большой и сложной задачи. И делал это небезуспешно.

Строя гипотезу, пишет Тимирязев, «физиолог должен постоянно иметь в виду новейшие достижении физики и химии». Только при этом условии, утверждает он, опытные исследования «могут быть плодотворны».

У него уже сложилась верная точка зрения на роль воды в процессе фотосинтеза. Она сводилась к тому, что под действием солнечной энергии в растении происходит разложение не только углекислого газа, но и воды. Он пытается сделать подсчет количества тепловой энергии, потребляемой растением. Но самое главное, выдвигает гипотезу о том, что растение наиболее активно усваивает углекислый газ под действием той части солнечного спектра, которая несет максимальное количество теплоты, то есть под влиянием красных лучей, «наименее преломляющихся».

Правда, эта гипотеза шла вразрез с взглядами других ученых, и только опытные исследования могли помочь выяснить истину.

Опыты ему хотелось провести как можно скорее, не откладывая их до возвращения в Петербург.

Требовалось с большой точностью зафиксировать изменения в составе воздуха, в котором находилось подопытное растение. Но осуществить это прямо в Репьевке, можно сказать в полевых условиях, казалось бы, и думать было нечего. Существовавшие тогда приборы для производства такого анализа требовали больших, просторных лабораторий, поскольку являлись крайне громоздкими. Например, в прибор, созданный французским ученым Жаном-Батистом Буссенго, входили в качестве основных частей каменные ванны, содержащие по нескольку пудов ртути.

Ж. Буссенго, основатель школы научной агрономии

Тимирязеву же требовался портативный, простой, удобный прибор, обладающий в то же время достаточной точностью измерений. И он принялся за его постройку. На разработку прибора «для исследования воздушного питания листьев» он затратил вторую половину лета. Непростая задача была им успешно решена, но уже наступила осень, ранняя в том году. Над Репьевкой нависли дождевые облака. Опыты в поле подошли к концу. Пора было возвращаться в Петербург.

По пути домой Климент Аркадьевич на короткий срок остановился в Москве у Павла Антоновича Ильенкова, профессора Петровской земледельческой и лесной академии. Ильенков был ученым-химиком. С Тимирязевым его связывала давняя дружба, несмотря на большую разницу в возрасте.

Ильенков закончил Петербургский университет и много лет затем читал с его кафедры курс химической технологии. Талантливый исследователь и педагог, он особенно интересовался прикладными науками. Много сил отдал организации в Москве Петровской академии, где и получил в 1865 году кафедру органической химии.

Вспоминая потом свое посещение Ильенкова осенью 1867 года, Тимирязев писал: «Перед ним лежал толстый свеженький немецкий том с еще заложенным в него разрезальным ножом. Это был первый том «Капитала» Маркса».

Хозяин тут же «с восхищением и свойственным ему умением» прочел гостю увлекательную лекцию о том, что уже сам узнал из недавно вышедшей книги. С предшествовавшею деятельностью Маркса он был знаком, так как «провёл 1848 год за границей, преимущественно в Париже…»

Встреча с Ильенковым сыграла для Тимирязева важную роль. Климент Аркадьевич смог хорошо познакомиться с молодой академией, открывшейся всего два года назад. Не знал он тогда, что пройдет не так уж много времени, и он окажется здесь, «под Москвой», что с Петровской академией будут связаны долгие годы его жизни, и уж совсем не ведал, что академию впоследствии назовут его именем!