Весною.
Какъ быстро и могущественно возрождаются растенія, какъ скоро въ апрѣлѣ ихъ жидки наполняются теплыми и питательными весенними соками! Еще вчера деревья были сухи и голы, такъ что можно было подумать, что они мертвы; но это былъ только ихъ сонъ. Квотъ сегодня, какъ только весенняя теплота отогрѣла ихъ кору, началась циркуляція обильныхъ соковъ, доставляющихъ пищу почкамъ. Эти послѣднія быстро развертываются, изъ нихъ показываются зеленые листья, затѣмъ появляются цвѣты, съ ихъ игривыми красками и очаровательнымъ запахомъ.
Какое, въ самомъ дѣлѣ, прелестное время: съ такимъ-же напряженнымъ вниманіемъ слѣдишь за возвращеніемъ жизни въ природѣ, съ какимъ наблюдаешь за возстановленіемъ здоровья больного. Какъ хороши зеленые луга, какъ обилью испещрены они прекрасными полевыми цвѣтами! Какъ красивы и свѣжи лѣса! Все гармонируетъ съ весною: птицы поютъ о счастьѣ, и тысячи маленькихъ влюбленныхъ голосовъ отзываются въ зеленой чащѣ.
И можно ли, въ самомъ дѣлѣ, удержаться отъ мысли, что вся эта великолѣпная растительность не сотворена только для того, чтобы прельщать нашъ взоръ? Но кромѣ того, растенія служатъ для очищенія атмосферы, которая постоянно портится животными и человѣкомъ и составляютъ пищу животныхъ, которыми, въ свою очередь, питается человѣкъ.
До послѣдняго времени вы, быть можетъ, думали, что дышать могутъ только человѣкъ и животныя. Если вы уже разувѣрились въ этомъ, то только благодаря наукѣ, распространяющей въ послѣдніе годы свой свѣтъ повсемѣстно. Но еще въ нашемъ вѣкѣ люди не хотѣли вѣрить, чтобы актъ дыханія происходилъ и въ растеніяхъ, неимѣющихъ ни ртовъ, ни легкихъ.
Какъ и всегда, новая мысль была сначала признана глупостью.
И такъ, растенія также дышатъ и даже, можно сказать, снабжены для того ртами. На самой небольшой поверхности находятся сотни и тысячи подобныхъ отверстій, распредѣленныхъ по всѣмъ наружнымъ покровамъ растенія, но болѣе часто по кожицѣ листьевъ. Ботаники называютъ эти отверстія устьицами. Однакоже, разсматривая листъ невооруженнымъ глазомъ, вы не замѣтите ихъ. Для этого нужно вооружиться микроскопомъ и притомъ разсматривать не всю толщу листа.
Только, поднявъ, помощію иголки, верхнюю его поверхность, совершенно подобную покрывающей наше тѣло кожицѣ, и помѣстивъ кусочекъ этой тонкой и прозрачной ткани подъ микроскопъ, вы увидите, во-первыхъ, рядъ соединенныхъ одинъ съ другимъ шариковъ, называемыхъ ячейками или клѣточками и образующихъ ткань верхней кожицы, во-вторыхъ, сосковидныя клѣточки или волоски и наконецъ маленькія отверстія, настоящіе маленькіе рты, разсѣянные по поверхности и образуемые промежутками между нѣкоторыми клѣточками.
У наземныхъ растеній эти устьица находятся на нижней поверхности листьевъ, а у водяныхъ -- на верхней. Въ листѣ лиліи насчитываютъ ихъ до 23 тыс. на квадратномъ сантиметрѣ.
Слѣдовательно, растеніе не имѣетъ недостатковъ въ отверстіяхъ для дыханія. Если бы оно обладало даромъ слова, то безъ сомнѣнія сообщило бы намъ весьма интересныя вещи, но такъ какъ оно сотворено безгласнымъ, то, для разоблаченія его тайнъ, остается прибѣгнуть къ силѣ.
Не слѣдуетъ однако думать, что процессъ дыханія совершается у растеній совершенно также, какъ и у человѣка или животныхъ. Подобно намъ, растенія поглощаютъ изъ воздуха нѣкоторые его элементы и часть ихъ претворяютъ въ составъ своего организма; но разница заключается въ томъ, что они выбираютъ именно безполезные и даже вредные для насъ элементы, т. е. постоянно выдѣляемую нами углекислоту, о процессѣ образованія которой въ нашемъ организмѣ, мы скажемъ ниже.
Такимъ образомъ, очищая воздухъ отъ газа, вреднаго для развитія животной жизни, растенія играютъ весьма важную роль въ природѣ. И какая въ самомъ дѣлѣ замѣчательная гармонія! способствуя нашей жизни, растенія вмѣстѣ съ тѣмъ, снабжаютъ самихъ себя необходимымъ жизненнымъ матеріаломъ.
Посмотримъ же, какимъ способомъ они выполняютъ этотъ процессъ очищенія воздуха.
Возьмемъ графинъ съ широкимъ горломъ и наполнимъ его до краевъ водою, содержащею въ себѣ углекислоту, напримѣръ сельтерскою; затѣмъ погрузимъ въ нее только что срѣзанную вѣтку растенія, покрытую еще совершенно зелеными листьями; лучше всего взять для этого опыта водяное растеніе, напр. хоть кувшинку. Прикрывъ теперь графинъ ладонью, опрокинемъ его въ тазъ, наполненный водою выставимъ на солнце и будемъ наблюдать.
Черезъ нѣсколько секундъ, на поверхности листьевъ образуются маленькіе пузырьки газа, которые, послѣ нѣкотораго колебанія, отдѣлятся отъ листа и начнутъ подниматься, сначала тихо, потомъ скорѣе, достигнутъ поверхности жидкости, гдѣ и лопнутъ. Мало по малу число ихъ увеличится и вскорѣ изъ нихъ образуется надъ жидкостью газовый слой, который вытѣснитъ ее въ тазъ. Соберемъ этотъ газъ и мы легко убѣдимся, что онъ обладаетъ всѣми свойствами кислорода, т. е. спичка, тлѣющая въ одной только точкѣ, загорится въ немъ, и такія тѣла, какъ сѣра, фосфоръ и даже желѣзо, будутъ горѣть съ большимъ блескомъ. По мы уже знаемъ, что углекислота есть соединеніе кислорода съ углеродомъ. Въ чемъ-же, слѣдовательно, заключается дѣйствіе растенія? Оно, внутри своихъ клѣточекъ, разложило углекислоту, уничтожило это тѣсное соединеніе, поглотивъ углеродъ, для претворенія его въ себя, и выдѣливъ кислородъ.
Только помощію устьицъ растеніе черпаетъ углекислоту изъ атмосферы и тѣмъ же путемъ выдѣляетъ кислородъ. Точно также въ почвѣ оно посредствомъ своихъ корней поглощаетъ различныя растворенныя въ водѣ вещества, которыя, поднимаются по сосудамъ. Такимъ образомъ изъ воды, воздуха и углекислоты, подъ вліяніемъ солнца, образуется въ зеленыхъ-сумочкахъ восходящій сокъ, который, просачиваясь въ промежутокъ между деревомъ и корой, распространяется по заболони и приноситъ жизнь во всѣ части растенія.
Но какимъ образомъ происходитъ это преобразованіе въ тончайшихъ маленькихъ клѣточкахъ,-- этого наука не можетъ еще объяснить. Во всякомъ случаѣ, углеродъ выдѣляется въ нихъ изъ веществъ, въ составъ которыхъ онъ входилъ и претворяется въ вещество растенія. А такъ какъ изъ сока образуются клѣточки, древесина, сахаръ, крахмалъ и наконецъ всѣ растительныя вещества вообще, то и углеродъ находится во всемъ растеніи, какъ въ самыхъ большихъ, такъ и въ самыхъ незначительныхъ его органахъ; онъ составляетъ основаніе всѣхъ тканей, всѣхъ сосудовъ, всѣхъ жилокъ.
И такъ, помощію размышленія и наблюденія, изъ самаго простого опыта, мы вывели важное слѣдствіе. Измѣнивъ его нѣсколько, мы можемъ получить еще и другіе результаты. Помѣстивъ растеніе въ тѣнь, или еще лучше, защитивъ его совершенно отъ свѣта, мы увидимъ противоположное предъидущему явленіе: углекислота будетъ еще поглощаться; но вскорѣ выйдетъ обратно неизмѣненною и неразложенною.
Все это приводитъ къ тому важному слѣдствію, что теплота и свѣтъ солнца существенно необходимы для дыханія и питанія растенія.
Но для того, чтобы солнце могло произвести эти дѣйствія, необходимо участіе посредствующаго дѣятеля -- зеленаго вещества клѣточекъ, называемаго хлорофилломъ. Безъ него невозможно ни разложеніе углекислоты, ни претвореніе углерода, ни самая жизнь растенія. Лучшимъ доказательствомъ этого положенія служитъ то, что незеленыя части растенія, какъ напр. цвѣты и плоды, не могутъ произвести разложенія.,
Подверженныя, подобно человѣку, постоянно смѣняющимся вліяніямъ дней и ночей, листья также предаются покою вовремя ночи. Напротивъ того, корни, проводящіе всю жизнь подъ землею и не испытывающіе дѣйствія свѣта и теплоты, никогда не успокоиваются, но постоянно черпаютъ изъ почвы въ изобиліи находящіяся въ ней жидкости, а также разныя вещества, и въ томъ числѣ углекислоту. Всѣ эти вещества, какъ мы уже упомянули, медленно поднимаясь по сосудамъ, достигаютъ зеленыхъ клѣточекъ, назначенныхъ для тысячи преобразованій и для усвоенія ихъ на разнообразныя потребности растенія. Но такъ какъ эти клѣточки не работаютъ ночью, то доставленная корнями углекислота, остается неизмѣненною и вскорѣ выбрасывается въ атмосферу.
Такъ объясняется тотъ фактъ, что ночью процессъ дыханія растеній вполнѣ уподобляется дыханію животныхъ и совершенно противоположенъ тому явленію, которое происходитъ днемъ.
Слѣдовательно воздухъ служитъ общимъ резервуаромъ, изъ котораго всѣ растенія черпаютъ необходимый для ихъ существованія углеродъ. Различными источниками углекислота постоянно доставляется въ атмосферу въ большихъ количествахъ, но также непрерывно растенія поглощаютъ ее и тѣмъ возстановляютъ необходимое равновѣсіе. При этомъ заслуживаетъ особеннаго вниманія то обстоятельство, что, не смотря на эти постоянныя измѣненія, на непрерывныя преобразованія матеріи, составъ воздуха нисколько не измѣняется. Онъ содержитъ, сверхъ азота и кислорода, отъ 0,0003 до 0,0006 углекислоты, т. е. въ 10,000 литрахъ воздуха находится 3 или 4 литра ея, заключающіе въ себѣ почти два грамма углерода. Въ виду огромной массы растеній, покрывающихъ землю и особенно новый свѣтъ, старались хотя приблизительно опредѣлить общее, находящееся въ атмосферѣ количество углерода. Для этого приняли высоту атмосферы въ 19 лье и затѣмъ вычислили, что въ ней содержится 900 милліоновъ килограммовъ углерода.
Хотя этотъ результатъ не заключаетъ въ себѣ чего нибудь чрезвычайнаго, во вѣрность его очень сомнительна, такъ какъ множество элементовъ не могли быть при этомъ въ точности вычислены, какъ напр. измѣненіе плотности слоевъ воздуха по мѣрѣ ихъ поднятія, высота атмосферы, опредѣленная въ 19 лье безъ вполнѣ основательнымъ данныхъ и т. д.
Совершенно вѣрно только то, что воздухъ содержитъ въ себѣ, въ состояніи углекислоты, огромныя массы углерода, вполнѣ достаточныя для поддержанія на землѣ могущественной растительности, черезъ посредство которой углеродъ служитъ для питанія животныхъ и человѣка.