Тимирязев: путь биолога

Что было известно о хлорофилле до исследований Тимирязева? Сравнительно немногое. Хлорофилл – это вещество, извлекаемое спиртом из растений. В хлорофилле было обнаружено небольшое количество солей железа. Было замечено, что зеленый хлорофилл состоит из соединения двух цветных начал: желтого и синего. Если обработать хлорофилл смесью соляной кислоты и воды, зеленое вещество буреет, а затем распадается на два слоя: нижний синий, а верхний золотисто-желтый. Синее вещество было названо филлоцианином, желтое – филлоксантином.

Климент Аркадьевич со свойственной ему изобретательностью разработал простой и точный прибор для спектрального анализа хлорофилла. Прибор этот позволял исследовать ничтожные количества вещества. Бунзен имел дело со спектрами раскаленных газов, а Тимирязев разработал до мельчайших подробностей метод спектрального исследования жидкостей.

На первых же порах исследований Климент Аркадьевич опроверг выводы своих предшественников, что филлоцианин и филлоксантин – составные части хлорофилла. В действительности они оказались лишь продуктами изменения хлорофилла под действием кислоты.

Тимирязев открыл в составе хлорофилла вещество, которое определяет его характерные оптические свойства. Это вещество Климент Аркадьевич назвал хлорофиллином.

Тимирязеву удалось выделить хлорофиллин в чистом виде. Взволнованный этим, Климент Аркадьевич поспешил к Бунзену.

– Как сейчас вижу доброго старика, когда я в первый раз принес ему полученный спектрально чистый хлорофиллин. Выхватив колбу из моих рук, он с чисто юношеской поспешностью взбежал по скрипучим ступенькам аудитории к единственному окну, в которое заглядывало солнце, и, долго любуясь роскошной флуоресценцией препарата, приговаривал своим тонким тенорком: «Sehr schoеn, sehr schoеn» (прекрасно, прекрасно), – вспоминал Климент Аркадьевич.

Продолжая спектральное изучение хлорофилла, Климент Аркадьевич доказал, что действие солнечных лучей изменяет состав этого вещества, так же как и действие кислот. В обоих случаях хлорофилл буреет, превращается в филлоксантин.

Тимирязев провел серию опытов по восстановлению хлорофилла из филлоксантина. Он обрабатывал побуревший от света хлорофилл цинковым реактивом и снова получал утраченный зеленый цвет. Брал засушенные на солнце бурые листья и возвращал им цвет свежей зелени. Климент Аркадьевич делал крепкий настой китайского чая, обрабатывал его и получал в стакане изумрудно-зеленую жидкость.

– Факт этот, – говорил Тимирязев, – имеет важное физиологическое значение. До сих пор все исследователи принимали изменение хлорофилла под влиянием света за окончательное его разрушение и никак не предполагали, что можно восстановить утраченный зеленый цвет.

Подводя итоги своим исследованиям, Климент Аркадьевич показал, какое отношение имеют открытые им факты к жизни растений.

Железо – необходимая составная часть хлорофилла. Отсутствие его солей в почве вызывает болезненное состояние растения, так называемый хлорозис, или бледную немочь. Эту болезнь можно излечить, доставив растению необходимые соли железа.

Хлорофилл находится в постоянном превращении: под воздействием солнечных лучей в нем из неорганических веществ – углекислоты и воды – создаются органические: продукты питания для всего живого на земле.

Благодаря постоянному превращению ничтожное количество хлорофилла способно превратить в углеводы бесконечно большие количества углекислоты и воды.

Ученый и поэт чудесно уживались в Клименте Аркадьевиче. Своим глубоким умом он с первых шагов в науке проникал в самые сокровенные тайники природы, охватывал поистине орлиным взором все безмерное богатство жизни, ее истоки и ее могучий разлив. От микроскопически малого зернышка хлорофилла его мысль обращалась к захватывающим дух, бескрайным просторам эволюционной теории Дарвина. Его взволнованное чувство художника оживляло трудные и порой сухие научные исследования. Трудно найти в истории науки такие глубоко научные и одновременно поэтические обобщения роли солнечного луча и зернышка хлорофилла в жизни Земли, какие вдохновенно звучат в словах Климента Аркадьевича, дошедших сквозь почти полтора столетия: