Происхождение растений

* Понятие об организме тесно связано с представлением об органах, посредством которых осуществляется работа жизни. Изучение основных процессов жизни — питания, дыхания и роста — приводит нас, однако, к представлению об определенных химических реакциях, происходящих в живом веществе, протоплазме. Отсюда логическая возможность мыслить о живом веществе, не имеющем никаких органов, о протоплазме, живущей самостоятельно. Такое живое вещество, без другой организации, кроме молекулярной, способное питаться и дышать, но подобное по внешности белку сырого куриного яйца, должно было развиваться раньше, чем могли зародиться на Земле организмы с определенными внешними формами и какими-либо органами

Итак, жизнь некогда зародилась на Земле в виде простейших растительных организмов, не требовавших для своего существования ни света, ни кислорода воздуха, ни органического вещества. Зародилась в виде мельчайших бесструктурных существ, из которых впоследствии образовались остальные.Отсюда тот живой интерес, с которым К. Маркс и Ф. Энгельс отметили в своей переписке извещение Гексли о якобы открытом им глубоководном организме батибии, состоявшем из белковой слизи. Хотя впоследствии химический анализ не подтвердил этого, самая идея не потеряла значения.

Жизнь есть способ существования белковых тел, и этот способ существования заключается по своему существу в постоянном обновлении их химических составных частей путем питания и выделения»*.

Ф. Энгельс

Глава IV КРУГОВОРОТ ЖИЗНИ И КРУГОВОРОТ ВЕЩЕСТВА В ПРИРОДЕ

Известно, что если сжечь массу различных растении, предварительно высушив их до постоянного веса, то получится, с одной стороны, водяной пар и углекислый газ, а с другой стороны — зола. Если теперь разложить полученные вещества на элементы, то мы получим в процентах следующие соотношения:

Углерод........... 45

Кислород........ 42

Водород.......... 6,5

Азот................. 1,5

Остальные: сера, фосфор, калий,кальций, магний, железо, хлор, кремний, иод, бром, натрий

В то время как первые 4 элемента составляют 95% общего веса сухого вещества растений, все остальные встречающиеся в их золе простые вещества дают в сумме всего 5%. Тем не менее, без серы, фосфора, калия, кальция, магния и железа, как показывают точные опыты с культурами на минеральных растворах, растения существовать не могут.Жизнь растений тесно связана с поглощением элементов, составляющих их тело. Обмен веществ — главная и наиболее важная для нас работа растений. Посмотрим, откуда они заимствуют эти элементы и куда отдают их по использовании. Надо иметь в виду, что растения не поглощают твердой пищи, не имеют пищеварительной полости, а питаются водными растворами необходимых для их дыхания и роста веществ, которые поглощают путем всасывания корнями и внутренними частями мякоти листьев. Для того, чтобы выяснить значение и перемещения каждого из существенных для жизни растений элементов, прибегнем к методу выяснения того круговорота веществ, который постоянно происходит на Земле, то переводя интересующий нас элемент в свободное состояние, то снова связывая его в составе сложных соединений, входящих в состав тела растений или участвующих в их обмене с внешней средой.

1. УГЛЕРОД

Согласно сводке В. И. Вернадского (Геохимия, 1927), среднее содержание углерода в земной коре соответствует 0,4 — 0,5% от общего ее веса. В странах, богатых известняками (углекислый кальций), количество углерода выше и достигает 10 — 12%. Но во всех подобных случаях значительная часть этого запаса углерода образовалась за счет остатков живых существ и, особенно, растений, погребенных под слоями наносов.Первичными соединениями углерода, возникшими помимо участия организмов в его накоплении, как показывают химические исследования продуктов вулканизма, являются углекислота, окись углерода, углеводороды, наконец, некоторые производные муравьиной кислоты, которая может образовываться при высоких температурах путем восстановления углекислоты в присутствии воды.Угольная кислота, как уже упоминалось, выделяется вулканами в огромных количествах и затем более или менее равномерно распределяется в атмосфере. Как известно, она составляет 0,03% общего веса нижних слоев атмосферы. И хотя углерод составляет только 3/11 веса углекислоты, а остальные 8/11 приходятся на кислород, тем не менее общий запас углерода в атмосфере исчислен в 800 биллионов кг.

* Безводная углекислота, или угольная кислота (вернее ангидрид угольной кислоты), содержит 72,71% кислорода и 27,28% углерода и представляет собою конечный окисел углерода; такого соединения углерода,которое содержало бы больше кислорода, чем его имеется в углекислоте, не существует.