Если поднести к отверстию пробирки чуть тлеющую лучинку, она ярко вспыхнет. Значит, в ней скопился кислород.
Кухня, которая кормит весь мир
Зелёные листья — это не только чудесная лаборатория, дающая кислород, которым мы дышим, — это кухня, которая кормит весь мир.
Заглянем ещё раз в эту лабораторию, к хлорофилловым зёрнам. Что там происходит?
А там происходят удивительные вещи. Вредный углекислый газ, попадающий вместе с воздухом в клетки листа, соединяется там с водородом, который остался от воды после того, как кислород ушёл в воздух, и постепенно становится крахмалом и сахаром.
Возможно ли, чтобы два газа (углекислый газ и водород), соединившись между собой, дали твёрдый, хрустящий крахмал или твёрдый же, сладкий сахар?
Да, возможно. Но происходит это только в зелёном растении, только в хлорофилловых зёрнах. Этим-то и удивительна чудесная зелёная лаборатория.
Люди, несмотря на все успехи химии, ещё не научились этого делать в своих лабораториях и на химических заводах, но, безусловно, скоро научатся.
Для чего же растению сахар и крахмал? Это пища, благодаря которой растение живёт и растёт.
Сахар и крахмал нужны и как запасы, которыми питается растение, когда его зелёная лаборатория не работает. Этими запасами питаются и все другие живые существа на Земле.
Консерв солнечных лучей
И не только кормит. Ещё одну большую службу выполняют наши зелёные друзья: они передают нам силу солнца.
Как же это происходит?
Вы уже знаете, что в зелёных хлоропластах листьев вода разделяется на составные части — водород и кислород. А ведь частицы водорода и кислорода в воде очень крепко связаны между собой, их почти невозможно разъединить. Большая сила нужна для этого.
Крохотные изумрудные зёрнышки хлоропластов, оказывается, обладают такой силой.
Эту силу даёт им солнце, солнечный свет. Его используют хлоропласты для своей работы.
В этом мы можем и сами убедиться.
Подержим какое-нибудь комнатное растение, например кустик герани, некоторое время в темноте. Потом рассмотрим в микроскоп клеточки его листа.
Ничего особенного в хлоропластах мы не увидим — просто зелёные крупинки. Но стоит солнечному лучу коснуться листа, и чудесная лаборатория заработает.
Уже через несколько минут в хлоропластах покажутся мелкие белые крупинки. Они начнут увеличиваться, а в некоторых хлоропластах — выставляться наружу, нарастая слоями, как грибы трутовики.
Если капнуть немного иоду на клетки листа, наросты окрасятся в синий цвет. Это верный признак крахмала.
Сила солнечных лучей, пойманная миллиардами зелёных лабораторий, после проделанной работы не исчезает бесследно — она остаётся в растении, в тех сложных веществах, которые получились с её помощью и из которых растение строит своё тело.
Чем дольше живёт растение, тем больше оно накапливает в себе силы солнечных лучей. Эту силу мы используем для себя. Мы можем пользоваться теплом солнечного луча и тогда, когда солнце не светит.
К. А. Тимирязев в своей замечательной книге «Жизнь растения» говорит об этом так:
«Одним семенем берёзы, сжигая его, мы не согрели бы даже на минуту озябших рук; столетней берёзой мы протопили бы несколько дней нашу печь. Следовательно, в берёзе, в течение её жизни, накопился запас тепла…» «…В дровах нас греет луч летнего солнца; он же в длинный зимний вечер светит в лучине нашего крестьянина и в нашей свече».
Вам, наверное, странно слышать о лучине и свече. Но К. А. Тимирязев писал эту книгу давно, в те далёкие времена, когда крестьяне сидели вечерами с зажжённой лучиной, а в городах для освещения употреблялись свечи.
Теперь электрическая лампочка — лампочка Ильича — освещает наши дома и в городах и в сёлах. Но и в электрической лампочке нам часто светит солнечный луч, пойманный растением.
На некоторых электростанциях турбины, вырабатывающие электрический ток, приводятся в движение водой, на других они работают при сжигании в топках каменного угля, торфа или нефти.
А что такое каменный уголь, нефть или торф? Это остатки растений, которые жили много тысяч лет назад.
Сжигая охапку дров в печке, мы пользуемся теплом и светом солнечного луча, спрятанного в дереве, которое жило совсем недавно. А каменный уголь, сгорая, освобождает силу солнечных лучей, которые пойманы деревьями, жившими в те века, когда ещё не было на Земле человека.
Эта сила двигает паровозы и пароходы, в топках которых сжигается каменный уголь, самолёты и автомобили, тракторы и комбайны, топливом для которых служат бензин и керосин, полученные из нефти.
Солнечные лучи, собранные растениями, дают силу и нам.
После еды мы чувствуем, что согрелись, стали сильнее. С пищей в наше тело вошёл и запас солнечной энергии, накопленной растениями в зёрнах, корнях, клубнях, листьях.
К. А. Тимирязев говорил:
«Пища служит источником силы в нашем организме потому только, что она — не что иное, как консерв солнечных лучей».
О столе, пришедшем из леса, и калошах, выросших в поле
Мы живём в домах, которые целиком или частично построены из дерева.
Мебель в домах: столы, шкафы, стулья — тоже делается из дерева, из древесины.
А что такое древесина? Это миллионы связанных между собой клеточек, из которых состоят стволы деревьев. Только стенки этих клеточек, в отличие от тех, которые мы видели в листе, стали толстыми и крепкими. Они пропитаны особым веществом, которое выделяют растения.
Такие клеточки трудно разорвать. Это очень важно для дерева: ведь ствол должен выдерживать тяжесть всех сучьев с листьями, должен сопротивляться ветрам и бурям.
Итак, всё, чем мы обставляем наши комнаты, приходит к нам из леса, только предварительно ловкие человеческие руки превращают могучие стволы в лёгкие и красивые вещи.
Мы одеваемся в ситцевые, шерстяные или шёлковые платья, спим под ватным одеялом, на мягком матраце и пуховой подушке. Мы носим кожаные ботинки и резиновые калоши.
Всё это также дают нам растения или животные, которые питаются растениями.
Вата — это хлопок, тончайшие нити, в которые закутываются семена южного растения — хлопчатника. Ради этих нитей наши колхозники выращивают тысячи гектаров хлопчатника.
А на фабриках рабочие с помощью сложных машин вырабатывают из хлопка нитки разной толщины, а из них — всевозможные ткани.
Шёлковые нити дают шелковичные черви, которые питаются листьями тутового дерева, шерсть, кожу и пух — домашние животные и птицы; пищей для них тоже служат растения.
Даже резина, из которой делаются калоши, мячи, автомобильные шины и многое другое, и та растёт в поле: это застывший и обработанный сок каучуконосных растений.
На наших колхозных и совхозных полях выращивается одно из лучших каучуконосных растений — кок-сагыз. Это ценное растение, похожее на одуванчик, дикарём росло в Средней Азии, в горах Тянь-Шаня. Его разыскали, приручили, и теперь кок-сагыз даёт нашей стране многие сотни тонн каучука.
Уловители солнца
Теперь вы знаете, почему листья зелёные: изумрудные зёрнышки — хлоропласты придают им эту окраску.
Нетрудно догадаться, почему они плоские и тонкие. Их поверхность должна быть как можно больше, чтобы уловить побольше солнечных лучей и углекислого газа, — тогда зелёные лаборатории смогут работать полным ходом.
И в то же время листья должны быть очень лёгкими — иначе растение не выдержит их тяжести, не сможет поднимать их к солнцу.
Почти у всех листьев есть черешок. У одних, например у липы, берёзы, настурций, он длинный, у других — у дуба, ивы — короткий.
Для чего же листьям черешок?
На своих черешках листья поворачиваются к солнцу плоской стороной, чтобы можно было уловить побольше солнечных лучей.
А если хлынет ливень, или начнёт барабанить град, или налетит порывистый ветер, — и здесь черешок очень нужен листу. Он, как гибкая, пружинистая рессора, защищает лист от сильных ударов, смягчает их.
Хорошо в лесу в жаркий летний день! Под деревьями тенисто и прохладно. Лишь кое-где на земле мелькают золотые пятна солнечного света. Солнечные лучи с трудом пробиваются сквозь сплошную листву.
Благодаря своим черешкам листья на деревьях разместились так, что солнце полностью освещает их плоскую сторону. Между ними почти не остаётся свободных промежутков, в которые могли бы без пользы проскользнуть драгоценные солнечные лучи. В то же время листья почти не заслоняют друг друга от солнца.
Это можно наблюдать везде. Посмотрите на комнатные растения. Все их листья тянутся в одном направлении — к свету. Но они почти не затеняют друг друга. Даже у маргаритки и одуванчика солнце равномерно освещает все листья, хотя они вырастают почти из одного места.
Когда вы будете выращивать цветочные растения, не забывайте, что это живые уловители солнца. Чем больше они поймают солнечных лучей, тем лучше будут работать их лаборатории. А значит, они будут лучше расти, лучше цвести, дадут больше хороших семян.
Помогайте в этом своим питомцам. Располагайте их и в комнате и на участке на самых светлых, солнечных местах. Не сажайте слишком густо — пусть они не затеняют друг друга.
Только немногие лесные растения, которые больше любят тень, чем солнце, нужно сажать возле деревьев и кустарников.
Невидимые фонтаны
Там, где много зелени, всегда сыро и прохладно.
Как вы думаете, почему?
А потому, что листья растений это, кроме всего прочего, невидимые фонтаны, которые непрерывно насыщают воздух водой, правда не каплями воды, а её невидимыми парами. Поэтому и фонтаны невидимые.
Как же это происходит?
Растению нужно очень много воды. Без неё листья не могут вырабатывать крахмал и сахар, без неё не могут жить и расти клетки.
Корни непрерывно накачивают воду к листьям, а листья днём сильно нагреваются солнцем, их окружает сухой, горячий воздух.
Зелёная лаборатория в это время работает полным ходом: устьица, улавливающие углекислый газ из воздуха, широко открыты.
И вот вода через эти же устьица начинает испаряться в воздух, её никак нельзя удержать в листьях. Для этого пришлось бы закрыть устьица, а они должны быть открыты для углекислого газа, иначе лаборатория перестанет работать и растение будет голодать.
Чем жарче воздух, тем сильнее действуют невидимые фонтаны и тем энергичнее корни должны высасывать воду из земли, доставлять её к листьям.
Если в земле слишком мало воды, листья начинают вянуть. Им уже не хватает воды для жизни. Растение может погибнуть от засухи.
Растение может погибнуть от засухи.
Растения выкачивают из земли очень много воды. Каждый отдельный кустик пшеницы или овса тратит за лето несколько литров воды, а каждый подсолнечник — двадцать-тридцать вёдер. Сколько же нужно воды, чтобы вырастить целое поле пшеницы или подсолнечников?
Когда вы будете выращивать цветы, не забывайте и о невидимых фонтанах.
Если хотите получить крепкие, здоровые растения, красивые цветы, хорошие семена, поите своих питомцев так, чтобы им хватило воды и на испарение и на работу зелёных лабораторий.