биология. Эксперимент Яна Баптиста ван Гельмонта (1600)
 Скачать 16.48 Kb.
|
|
Эксперимент Яна Баптиста ван Гельмонта (1600) Одним из важнейших научных экспериментов ван Гельмонта стала попытка установить, откуда растения получают массу для своего развития. Тогда ученые предполагали, что все необходимые вещества растения получают из почвы. Именно это и решил проверить голландский ученый. Для своего эксперимента он взял иву - растение неприхотливое в питании, а главное очень быстро растущее. Ян взял большой горшок, подготовил предварительно почву массой в 80 кг, затем засыпал ее в тару и посадил саженец, чей вес в 2 кг также определил заранее. Далее он только поливал свой саженец, причем исключительно дождевой водой - чистота опыта должна была создать условия схожие с природными. Никаких привычных нам подкормок специалист в землю не вносил. Эксперимент ван Гельмонта длился пять лет, по завершении которого выросшее дерево выкопали из горшка. Взвешивание растения показало, что его масса увеличилась примерно на 74 кг, а масса почвы уменьшилась весьма незначительно - примерно на 60 грамм. Поскольку дерево росло изолировано от другой почвы, то и получить какую-либо прибавку к массе за счет иной земли оно не могло. Основываясь на результатах взвешиваний, ван Гельмонт пришел к выводу, что почва, если и важна для растений, то уж строительным материалом для его роста не является точно. Сделав правильный вывод насчет почвы, голландец тут же совершил хотя и логичную, но все же грубейшую ошибку. Ян рассуждал следующим образом: набор массы не мог происходить за счет почвы в которой оно росло, следовательно, источником роста послужило некое иное вещество. Но никакого иного притока вещества к растению кроме воды, которой экспериментатор поливал иву, не было. Вот ван Гельмонт и пришел к выводу, что растения получают необходимые для роста вещества из воды. Установить сколько воды пришлось затратить на полив было невозможно, хотя ее количество видимо превышало 74 кг. Но это не смущало ученого - ведь об испарении жидкости было хорошо известно и в те времена. На самом деле, несмотря на совершенно неверные выводы из своего эксперимента, ван Гельмонт совершил подлинный научный прорыв. Прошло еще два столетия и ученые смогли установить, что необходимый дереву углерод получается после поглощения растением атмосферного углекислого газа. А еще через век появилось подлинно научное трактование роста растений - был открыт фотосинтез и исследованы превращения веществ в этом процессе. Среди других научных работ голландца хочется упомянуть то, что он вступил в противостояние со специалистами тогдашней медицины и деятелями религии, которые были уверены, что можно исцелить раненого, путем манипуляций над оружием нанесшим рану. Также именно ван Гельмонт первый стал употреблять слово «газ» для описания одного из основных состояний вещества. Эксперимент Джозефа Пристли (1771) Однажды нерадивая мышь, решившая поживиться церковными запасами, случайно перевернула банку и оказалась в ловушке. И через некоторое время погибла. К нашей удаче, эту мышь в банке обнаружил Джозеф Пристли, который был не просто священником, а по совместительству ученым-химиком, и очень интересовался химией газов и способами очистки испорченного воздуха. И тут церковным мышам не повезло. Они стали участницами различных опытов английского ученого. Джозеф Пристли ставил под одну банку горящую свечу, а в другую сажал мышь. Свеча тухла, грызун погибал. Пристли посадил мышь в банку, где до этого потухла свеча. Животное погибло еще быстрее. И тогда Пристли сделал вывод, что раз все живое на Земле до сих пор не погибло, он придумал некий процесс, чтобы воздух вновь был пригоден для жизни. И скорее всего, основная роль в нем принадлежит растениям. Чтобы доказать это, ученый взял воздух из банки где погибла мышь, и разделил его на две части. В одну банку он поставил мяту в горшочке. А другая банка ждала своего часа. Через 8 дней растение не только не погибло, а даже выпустило несколько новых побегов. И он опять посадил грызунов в банки. В той, где росла мята — мышь была бодра и закусывала листиками. А в той, где мяты не было — практически моментально лежала дохлая мышиная тушка. Эксперимент Яна Ингенхауза (1779) В 1770-х годах Ингенхауз заинтересовался газовым обменом растений. Он начал изучать этот вопрос после встречи с ученым Джозефом Пристли, который обнаружил, что растения поглощают газы. В 1779 году Ингенхауз обнаружил, что в присутствии света, растения выделяют пузырьки из своей зелени, а в тени пузырьки пропадали. Он идентифицировал газ, как кислород. Он также обнаружил, что в темноте растения выделяют углекислый газ. Он выяснил, что количество кислорода на свету выделяется больше, чем количество углекислого газа, выделяемого в темноте. Это свидетельствует о том, что некоторые массы растения зависят от воздуха, а не только воды и питательных веществ в почве. Эксперимент Жана Сенебье (1782) В 1782 г. Жан Сенебье показал, что растения, выделяя кислород, одновременно поглощают двуокись углерода. Это позволило ему предположить, что в вещество растения превращается углерод, входящий в состав двуокиси углерода. Эксперимент Жана Буссенго (1804) Жан-Батист Буссенго доказал способностб растений улавливать углекислоту из воздуха и разлагать ее он поставил следующий опыт. В большой стеклянный шар с тремя отверстиями через нижнее отверстие он просовывал молодой побег виноградной лозы с зелеными листьями. Побег сохранял свою связь с растением и, следовательно, находился в нормальных условиях минерального питания. При помощи особого засасывающего прибора через стеклянный шар и соединенную с ним систему изогнутых трубок постоянно и медленно прокачивался атмосферный воздух. Буссенго измерял, сколько было пропущено воздуха через шар в течение всего опыта. Зная, сколько воздуха было пропущено через шар с растением и сколько этот воздух содержал углекислоты до входа в шар и после выхода из него, Буссенго легко определил, сколько углекислоты, было поглощено и разложено листьями. Для определения содержания углекислоты в выходящем из шара воздухе Буссенго использовал систему коленчатых трубок. Часть этих трубок содержала сухую едкую щелочь, способную поглощать углекислоту. Взвесив ее до и после опыта, по прибыли в весе легко узнать, сколько не поглощенной растением углекислоты осталось в токе воздуха. Оказалось, что при благоприятных условиях освещения из шара выходил воздух, почти лишенный углекислоты. Ничтожного, казалось бы, содержания углекислоты в атмосферном воздухе достаточно, чтобы покрыть довольно значительную потребность растения в углероде. Эксперимент Юлиуса Сакса (1862) В 1862 году немецкий ботаник Юлиус Сакс провел следущий опыт. У комнатного растения он закрыл с двух сторон одну половину листа темной бумагой, другую оставил открытой. Растение выставил на свет. Спустя некоторое время Ю. Сакс обесцветил этот лист кипячением в спирте и нанес на него иодный раствор. Половина листа, которая была накрыта бумагой, цветной реакции на дала. Другая окрасилась в фиолетовый цвет. Это показало наличие в нем крахмала. Данный опыт доказал, что процесс фотосинтеза происходит при наличниив нем света. |