Вклад Джозефа Пристли в изучение фотосинтеза

Автор: admin · Дата: 7 апреля 2015 · Прокомментировать

Вклад Джозефа Пристли в изучение фотосинтеза

Чтобы новое научное представление было легко и хорошо осмыслено читателем, его изложение целесообразно представить в виде символического дерева. Начинать нужно с почвы, затем основательно познакомиться со стволом, далее приниматься за крупные сучья, потом за мелкие ветки. Мы последуем этому совету, почерпнутому в одной старой книге, и начнем знакомство с фотосинтезом с истории его открытия, далее рассмотрим основные черты этого процесса и лишь затем перейдем к изложению подробностей.

Для этого применяется использование принципа «сквозного действия», т. е. на всем протяжении изложения сути фотосинтеза мы будем рассматривать поток энергии. Сначала коротко коснемся механизма зарождения фотонов на Солнце, далее проследим их судьбу до того момента, когда они будут поглощены молекулой пигмента, и т. д.

Поскольку фотосинтез весьма многогранный процесс, включающий в себя физические, биохимические, физиологические и другие составляющие, мы сочли целесообразным ограничить себя и сосредоточить внимание на самой специфичной его особенности — превращении солнечной энергии в химическую. Поэтому ряд направлений в изучении фотосинтеза, непосредственно не связанных с этой темой, не нашел здесь (достаточного) отражения.

Краткая история фотосинтеза и его значение.

В истории науки существенно вспомнить возрастающую уверенность в истине, а не ее неисчислимые заблуждения.

Р. Тагор

Учение о фотосинтезе насчитывает более чем двухвековую историю. У его истоков стоял великий английский естествоиспытатель-материалист Джозеф Пристли (1733—1803). Сын ткача, Пристли стал выдающимся химиком, философом, теологом, автором сочинений по грамматике, лингвистике, истории, ораторскому искусству, религиозным проблемам, психологии, почетным членом Петербургской Академии наук. Его оригинальные труды опубликованы на английском и итальянском языках. Сегодня каждый может пройти курс изучение итальянского онлайн и ознакомиться с идеями великого ученого в первоисточнике. Нам не хотелось бы, чтобы у читателя сложилось впечатление, что Д. Пристли был дилетантом в области химического эксперимента. Наоборот, в 1772—1777 гг. он интенсивно и на высоком (по тем стандартам) уровне занимается исследованием химии газов, что позволило ему опубликовать трехтомный труд под заглавием «Опыты и наблюдения над различными видами воздуха», знакомство с которым свидетельствует о выдающихся экспериментальных способностях и заслугах этого крупного исследователя.

Ученый Джозеф Пирстли

В 1774 г. Пристли открыл кислород, который был получен двумя путями: нагреванием окиси ртути и нагреванием сурика. При этом автор открытия отметил, что «если направить пучок солнечных лучей при помощи сильной линзы на самоосажденную ртуть (окись ртути), получается воздух, в котором зажженная свеча горит ярко, как в селитряном воздухе».

Как восстанавливается кислород в воздухе? Первоначально Пристли предположил, что эти функции способна выполнять вода океана. Чтобы проверить это предположение, он проводит эксперименты по улучшению «испорченного воздуха» встряхиванием его с водой. Эти опыты, которые не привели к желаемому результату, подсказали Пристли мысль насыщать воду углекислотой и послужили началом современного производства газированных вод. И лишь после этих работ Пристли предпринял свои исторические эксперименты с мятой.

Дальнейшее развитие учения о фотосинтезе связано с именами других выдающихся исследователей. В 1796 г. голландский врач Ж. Ингенхуз опубликовал книгу «Опыты над растениями», где изложил основные черты фотосинтеза. Он установил, что выделение кислорода наблюдается лишь при освещении растений, которые теряют эту способность в темноте. Им же было показано, что фотосинтез сопровождается накоплением органических продуктов.

Тот факт, что для протекания фотосинтеза необходимо присутствие углекислоты, воздуха и воды, был продемонстрирован в опытах женевских ученых Ж. Сенебье и Н. Соссюра.

Физическая сущность фотосинтеза как процесса накопления солнечной энергии была показана в трудах немецкого врача Р. Майера.

Таким образом был завершен, если можно так выразиться, подготовительный этап в изучении фотосинтеза, т. е. были установлены исходные и конечные участники этого процесса.

Проиллюстрируем значение фотосинтеза.

Солнечная энергия фиксировалась на поверхности Земли в течение всей ее истории (~4,5 млрд. лет). Современная же атмосфера возникла около 2 млрд. лет назад после появления морских фотосинтезирующих организмов, а затем и растений, которые способны усваивать солнечную энергию с образованием органических веществ и выделением кислорода. Существование человечества стало возможным в связи с использованием солнечной- энергии. Около 95 % сухой массы урожаев, являющихся основой питания животных и человека, создается в результате фотосинтеза.

Рубрика: Микробиология ·  

загрузка...


Оставить комментарий или два