Главная Из истории Под прозрачными сводами


Под прозрачными сводами

   Саженцы у нас выпускают питомники, имеющие хорошие маточные насаждения обычно в двух- или трехлетнем возрасте уже с заложенной основой кроны. В таком виде их и высаживают. А дальше все зависит от того, как садовод сумеет обеспечить растение всем необходимым, сформировать крону, заставить корни и листья работать в полную силу, уберечь его от вредителей и болезней, различных повреждений. Чтобы знать и уметь все это, надо хотя бы в самых общих чертах представлять себе те процессы, которые происходят в дереве, в его корнях, ветвях, листьях и клетках.

  Под прозрачными сводами

   Климент Аркадьевич Тимирязев говорил так: растение — это лист. Действительно, именно лист является тем сложнейшим природным устройством, которое выполняет поистине космическую роль — образует из углекислого газа, минеральных веществ и воды органическое вещество. Происходит это при использовании солнечной энергии и называется фотосинтезом. Благодаря ему создаются в растениях углеводы, а на их основе — белки, жиры, биологически активные и другие вещества.

   Никто, внимательно рассматривая яблоневый или грушевый лист, впрочем, как и любой другой, не скажет, что он так уж прост и понятен ему, хотя на первый взгляд может показаться: а что в нем, собственно, такого сложного? Зеленая пластинка овальной формы с зазубренными краями да черешок у основания — только и всего. Сверху он гладкий, порой блестящий. Хотя, приглядевшись, замечаешь, что он весь в мельчайших морщинках, складочках. Кожица у него довольно плотная и покрыта восковым налетом — палец оставляет на нем заметный след. С нижней стороны он как будто мягче, нежней и не столь зелен, зато пушист — густо покрыт еле видимыми волосками. У некоторых сортов они настолько крупные и густые, что придают листу серебристый оттенок.

   А если лист посмотреть на просвет, на солнце, нетрудно увидеть, что от черешка во все стороны расходятся жилки, все более тонкие к краям. Они теряются для глаза где-то в глубине, в мельчайшей сетке тканей. Рассматривая уже под микроскопом тонкий поперечный срез листа, можно разглядеть сразу под плотной верхней кожицей удлиненные, как доски в заборе, поставленные рядом одна к другой клетки палисадной паренхимы. Клетки крупные, «стоят» в два-три ряда — это значит: лист вырос на ярком солнце. Если солнца было мало, срез листа выглядит иначе: всего один слой клеток, да и сами они куда миниатюрней! Но и там, и тут в них словно насыпаны зерна, по 8—16 в одной клетке. В той, что находится на солнечной стороне,— зерен больше, в тени — меньше. Это — хлоропласты. Они усваивают солнечную энергию и передают ее потом всем другим органам клетки и растению в целом в виде ассимилятов.

   Ткань, образующая нижнюю сторону листа, значительно рыхлее, чем верхняя, и состоит из овальных клеток довольно большого размера. Хлоропластов в них мало, значит, и хлорофилла меньше, и фотосинтез тут идет слабее. Между клетками видны довольно большие промежутки — пустоты. Но это только кажется так: сюда через устьице поступает снаружи воздух. Нижняя кожица — это настоящее решето — столько в ней «дырочек»: до 200 на одном квадратном миллиметре! Именно через них проникает внутрь листа главная пища растения — углекислый газ и пары воды.

   Давайте заглянем в крошечный зеленый цех, где растение на своем, еле видимом даже в микроскоп, конвейере ведет фотосинтез углеводов — первичных кирпичиков жизни. Эта работа для всего живого на земле имеет значение совершенно особое, поскольку от нее берет начало весь необъятный круговорот органических веществ. Здесь все так необычно, так сложно и в то же время так разумно организовано. Тончайшие прозрачные своды над полными солнца цехами, в которых, не прекращаясь ни на мгновение, идут биохимические реакции: «производственные линии», где из отдельных частей «собираются» сложнейшие соединения. Многие из них могут быть получены только здесь и нигде больше. Кванты света, посылаемые Солнцем, усваиваются именно тут, внутри листьев, в их клетках, а еще точнее — поглощаются хлоропластами, хлорофилловыми зернами. Это они под влиянием тепла движутся непрерывной зеленой цепочкой по кругу вдоль стенок клетки, обтекая протоплазму и вакуоли — пространства, наполненные клеточным соком. Хлорофилл и придает листьям зеленый цвет.

   В клетке хорошо видны ядро и окружающая его цитоплазма. Они вместе определяют всю жизнедеятельность клетки. Ядро включает в себя нуклеоплазму, хромосомы и еще маленькое ядрышко, а в цитоплазме можно различить темные узкие тельца в форме палочек или даже нитей. Это своего рода «электростанции» клетки — метахондрии. С ними связан обмен веществ и энергии. Ученые подсчитали: в одной метахондрии может быть около 1 миллиона белковых молекул. Здесь же находятся ферментные системы, регулирующие углеводный, жировой, аминокислотный обмен, а также ферменты дыхания, обеспечивающие выделение энергии. А в электронный микроскоп хорошо видна мембранная структура метахондрии, связанная с мембранной системой самой цитоплазмы.

   Вся огромная по объему и затратам труда и средств наша работа по выращиванию растений, в том числе и садовых, сводится по сути дела к тому, чтобы улучшить деятельность живого конвейера клетки, поднять его фотосинтетическую активность. К сожалению, многие детали действия этого механизма расшифрованы еще далеко не полностью, хотя занимаются этим десятки научных центров. Однако раскрыты новые закономерности, позволяющие внести коррективы и в садоводческую практику.

   Хлоропласты, усваивающие углекислый газ и солнечную энергию, погружены в клеточную плазму, с которой у них постоянно происходит обмен веществ. По форме они напоминают линзы и окрашены неравномерно: местами — ярко-зеленые, местами — светлые. Зеленая часть — это так называемые граны, светлая — строма, в которую первые как бы погружены. Хлоропласты имеют складчатые структуры — тилакоиды, плотно заполняющие граны. В них как раз и находятся молекулы хлорофилла, а также каротиноиды и пластохиноны, то есть именно здесь сосредоточены все необходимые для ассимиляции углерода пигменты, здесь поглощается лучистая энергия и происходит «световая реакция» фотосинтеза.