Страница 55 из 74
Физико-химические процессы, протекающие в недрах листьев и корней, стеблей и побегов, поддаются строгому учету с помощью чувствительных приборов.
В соответствии с характером зарегистрированных сигналов специальный автомат может включать или выключать осветительную аппаратуру. Впервые такое устройство сконструировано лет десять назад в Агрофизическом институте В. Г. Кармановым. Сегодня ученые и инженеры создают более совершенные установки, где по директивам самого растения регулируются еще и температурный режим, влажность воздуха, содержание углекислоты и прочие технологические параметры. Придет пора, когда появятся полностью машинизированные полуфабрики-полуплантации, где умным электронным агрегатам будут переданы все полномочия агрономов.
Светоулавливающий аппарат листьев наделен изумительным совершенством. Но его эффективность, как мы убедились, зависит от многих факторов.
Подбирая наилучшее, наиболее благоприятное их сочетание, человек увеличит урожаи сельскохозяйственных культур в 10–20 раз по сравнению с нынешними (средними), считает профессор А. А. Ничипорович (Анатолий Александрович является представителем СССР в специальном комитете Международной биологической программы, занимающемся фотосинтезом и другими проблемами. Всего в Национальный комитет МБП вошли 32 наших ученых).
Механизм фотосинтеза интересен и с другой точки зрения. Это патент природы, еще не расшифрованный конструкторами высокоэкономических электронных преобразователей энергии. Фредерик Жолио-Кюри как-то сказал: «Хотя я верю в будущее атома, однако настоящий переворот в энергетике наступит лишь в тот день, когда мы сможем осуществлять массовый синтез молекул, подобных хлорофиллу, или даже лучше его».
Понятно, почему так важно проникнуть в тонкую механику фотосинтеза. И здесь опять-таки ученым помогают точные методы физики и химии, роль которых неоднократно подчеркивал К. А. Тимирязев, основоположник учения о фотосинтезе.
В свое время немецкий химик А. Байер полагал, что кислород, выделяющийся при фотосинтезе, образуется при разложении углекислого газа. Эта схема долго пользовалась широким признанием. Академик А. П. Виноградов, применяя радиоактивные изотопы, доказал, что кислород порождается не углекислотой, а водой.
Наряду с мечеными атомами эффективным инструментом исследования в руках физиологов стал электронный парамагнитный резонанс. Именно так сотрудникам институтов биофизики и биохимии удалось обнаружить радикальные формы хлорофилла и точно измерить их концентрацию.
Заметьте, какие здесь названы институты: агрофизики, биофизики, биохимии. Проблемой фотосинтеза занимаются также в Государственном оптическом институте, Институте радиационной и физико-химической биологии, Институте геохимии и аналитической химии, в Эстонском институте физики и астрономии, в Белорусском институте физики, в белорусской же Лаборатории биофизики и изотопов… Это говорит не только о том, сколь широк у нас фронт поисков в одной из самых интересных и важных областей физиологии растений, но также о том, что тимирязевская идея физико-химического подхода к биологическим явлениям нашла свое блистательное развитие. Вся мощь современного исследовательского арсенала физики брошена на изучение процессов, протекающих в недрах зеленого листа. Фотоны, электронные скачки, энергетические уровни — нынче эти физические понятия прочно вошли в обиход науки о живой клетке. Уже написаны книги о квантовой биологии.
Фитотрон. Этот термин образован от греческого слова «фитон» — «растение». Созвучный с названиями ламп и ускорителей («магнетрон», «циклотрон»), он обозначает уже знакомую нам технократическую «зеленую республику», где умные приборы управляют развитием и плодоношением растений. Не является ли этот союз флоры и техники символом всей современной биологии, квантовомеханизированной, опирающейся на химию, физику и математику?
Сады земные и неземные
…25 веков назад в знойной безлесной Вавилонии на том месте, где сейчас находится иракский городок Хилле, зазеленел сказочный оазис. Он представлял собой многоярусное сооружение. На просторных площадках, покрытых мощными пластами плодородной почвы, покачивали своими широколиственными кронами стройные пальмы, курчавились невиданные в здешних краях кустарники, вьющиеся растения низко свешивались через бортики балконов, яркие диковинные цветы пестрым ковром устилали землю между стволами. Кругом простирались голые, выжженные равнины, а тут царила прохлада, напоенная пряным ароматом трав, под сенью деревьев умиротворенно журчали ручьи…
Эти великолепные чертоги с солнечными белокаменными лестницами и тенистыми тропинками были воздвигнуты по повелению Навуходоносора: вавилонский владыка решил сделать подарок своей венценосной супруге Амитис. Царица была родом из Мидии, из страны, занимавшей северо-запад нынешнего Ирана и юг Азербайджана. Именно оттуда (из вавиловского центра происхождения культурных растений!) вывозились семена и рассада для пышного оазиса-дворца. Стоустая молва, разнесшая по городам и весям славу о замечательном архитектурно-ботаническом ансамбле, превратила его впоследствии в «висячие сады Семирамиды».
Проектирование комплекса и организация работ — все это требовало сложных инженерных расчетов, владения хотя бы элементарными основами геометрии, алгебры, механики, науки о сопротивлении материалов. Короче говоря, теми сваями, на которых поднялось к небу зеленое чудо Вавилона, оказались именно точные дисциплины, в том числе математика.
Прошли тысячелетия. От висячих садов остались жалкие руины. Далеко вперед шагнула наука и техника. А арабские крестьяне продолжали пользоваться теми же орудиями труда, что и при Навуходоносоре.
Остались в ходу шадуфы — водоподъемные приспособления, похожие на колодец с черпаками, — примерно такие же, как и те, с помощью которых рабы качали воду для орошения древних вавилонских садов.
Но вот в 1952 году в стране. пирамид, неподалеку от вавилонских развалин, произошла революция. Она разрушила то, что казалось нерушимым, — несправедливый порядок землепользования, когда у одних — дворцы и сады, у других — нищенские наделы. Вскоре в независимую страну прибыли десятки экскаваторов, землесосных снарядов, гидромониторов, бульдозеров, сотни автомашин, кранов, камнедробилок. Они поступили из Советского Союза. Началось сооружение Садд аль-Аали — Великой нильской плотины под Асуаном. Объем, ее — 17 хеопсовых пирамид!
За плотиной разольется одно из величайших искусственных морей на планете. Этот гигантский резервуар будет снабжать поля водой, которая раньше при разливах стекала в Средиземное море.
Электрический ток нальет силой мускулы машин.
Живительная влага и не менее живительная энергия способны сотворить чудо прекраснее садов Семирамиды.
Первый проект Асуанского гидроузла представила знаменитая английская фирма «А. Гибб и партнеры». Однако наилучшей международная комиссия признала другую работу — ту, что была выполнена в московском институте «Гидропроект» под руководством инженера Н. А. Малышева.
— Знаете, что в этой стройке самое главное? То, что от нее выигрывает весь народ, все 30 миллионов, — сказал Николай Александрович Малышев в беседе с писателем Георгием Кублицким. — Главное именно это, а не 17 пирамид Хеопса.
Пирамида Хеопса… Ее строили 20 лет. 100 тысяч полуголодных рабов, изнемогающих от зноя и жажды, подбадриваемых кнутами надсмотрщиков, вручную, разве что с помощью самых примитивных орудий, выламывали известняковые глыбы, перетаскивали их на себе, отесывали, поднимали и аккуратно ставили одну на другую. Тысячи людей гибли от непосильного труда, из-за частых аварий, тысячи несчастных были безжалостно истреблены по окончании строительства, чтобы никто не узнал, как расположены внутренние ходы, ведущие к саркофагу и окружавшим его сокровищам. Тысячи живых приносились в жертву ради одного мертвеца.
Едва ли отрадней выглядела картина работ при сооружении пресловутых висячих садов, которые также предназначались для ублаготворения одного избранника.