ФОТОСИНТЕЗ? или Откуда биомасса?
По материалам книги Позднякова Э.А. http://predmet.ru/zagadki-nauki.pdf
ФОТОСИНТЕЗ, ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕОРИИ
— р астения поглощают углекислоту и выделяют кислород в равном объеме;
— п роцесс фотосинтеза происходит только на солнечном свету;
— ф отосинтез характерен лишь для зеленых частей растения, т.е. частей, содержащих хлорофилл;
— п роцесс выделения кислорода происходит только при наличии в воздухе углекислоты;
— ч ем больше в воздухе углекислоты, тем больше выделяется кислорода.
ИСТОРИЯ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ТЕОРИИ
В 1771 г. английский химик Джозеф Пристли обнаружил, что зеленые растения способны якобы «исправлять» испорченный животными воздух и делать его вновь пригодным для дыхания. Попытки ученого получить аналогичные результаты в опытах на крупных, активно растущих растениях окончились неудачей: во всех таких опытах растения, подобно животным «портили» воздух. Причины неудовлетворительных результатов опытов Пристли и недостаточной убедительности его выводов были выявлены голландским естествоиспытателем Яном Ингенхаузом. Тот обнаружил (1779), что способность растений «исправлять» воздух непосредственно связана с воздействием солнечного света. Этой способностью обладают зеленые растения, которые реализуют ее лишь на солнечном свету; в темноте же они ведут себя точно так же как остальные части растений, то есть загрязняют воздух своим дыханием.
Позже Сенебье (1782) и Соссюр (1767-1845), показали, что растение на свету усваивает углерод из углекислоты воздуха с выделением в равном объеме кислорода. Трудами этих ученых теория фотосинтеза обрела свой общий и в принципе завершенный вид.
И ЧТО НЕ ТАК?
— о тсутствует единое мнение относительно химической стороны процесса фотосинтеза;
— н ет убедительного объяснения связи двух противоположных и взаимоисключающих процессов — дыхания и фотосинтеза;
— н е объяснено, почему увеличение биомассы растений зависит не от интенсивности процесса фотосинтеза;
— в атмосфере с повышенным содержанием углекислоты рост растений не ускоряется, (хотя, по теории – должен);
П редположения, на которых строится теория фотосинтеза, вытекают не из опыта, не из законов физики или химии, а из вынужденной необходимости подгонять факты к сложившимся взглядам в отношении химического состава воды и атмосферы.
И СНОВА ЛАВУАЗЬЕ
Теория фотосинтеза возникла, как ответ на вопрос — откуда растение берет углерод, из которого оно строит свою растительную массу. Было показано очевидными опытами, что растение не могут брать его из почвы, не могут также извлекать из воды, которая, согласно своей химической формуле, его не содержит. Так что, воздух остался единственной средой, где только и оставалось искать источник углерода.
П ервым ученым, количественно показавшим значение воды для жизнедеятельности растений был голландский естествоиспытатель Ван-Гельмонт (1577—1644). Желая установить, за счет чего создается вещество растения, Ван-Гельмонт посадил в глиняный сосуд с почвой, ивовую ветвь и регулярно в течение пяти лет поливал ее дождевой и дистиллированной водой. Через пять лет растение и почва были взвешены им отдельно. Оказалось, что ива за это время прибавила в весе около 75 кг (без учета веса листьев, потерянных ивой за четыре осени), в то же время почва потеряла всего 57 грамм. Вывод напрашивался сам собой: растительная масса ивы была создана исключительно за счет воды, регулярно вносившейся в сосуд при поливке. К такому естественному выводу и пришел Ван-Гельмонт. Этот взгляд держался более ста лет, пока в 1784 г. известный французский химик Лавуазье не обнаружил в результате своих опытов, что вода состоит всего из двух простых элементов: водорода и кислорода.
С уть опытов Ван-Гельмонта, Соссюра и других физиологов: растение, существуя лишь за счет дистиллированной воды с небольшой примесью минеральных солей, значительно прибавляло в весе, хорошо развивалось, давало цветы и плоды, то есть, иными словами, весьма энергично увеличивало свое углеродное содержание.
П о данным К.А.Тимирязева, в ста весовых частях сухого растительного вещества содержится: углерода — 45% водорода — 6,5% азота — 1,5% кислорода — 42% золы — 5%. Т.е. почти половина всего состава растительного вещества приходится на углерод. Возникает вопрос: откуда растение берет такое количество углерода? Исходя из результатов опытов Ван-Гельмонта, углерод следовало бы искать в воде. Но авторитет Лавуазье. Ученые вынуждены были обратить свои взоры на единственную оставшуюся среду, откуда растение могло бы еще черпать углерод для своего питания. Если не в почве, если не в воде, то остается один только воздух. Отсюда эта логическая цепочка: воздух — листья – фотосинтез.
АНОМАЛИИ РАСТЕНИЕВОДСТВА (с точки зрения теории фотосинтеза)
— А грохимия не берет в расчет концентрацию углекислоты в воздухе. Растению нужны тепло, влага и удобрение. Правильное сочетание и чередование этих трех элементов неизменно дает устойчивые и обильные урожаи;
— О чень низкое содержание углекислоты в воздухе (0,03%) неспособно обеспечить жизнедеятельность растений (слишком быстро они набирают массу).
— Р астение нормально развивается в атмосфере, вообще лишенной углекислоты (откуда тогда оно берет услерод?);
— В се успехи сельского хозяйства в выращивании богатых урожаев были достигнуты помимо Теории фотосинтеза;
— И нтенсивность процесса фотосинтеза значительно колеблется в зависимости от содержания в воздухе углекислоты, от освещенности, от смены дня и ночи, от сезонности. От тех же причин должно зависеть и меняться в равной мере и содержание кислорода в воздухе.
МЫ НЕ ЗАМЕЧАЕМ
А номалии постоянства процентного состава воздуха:
— П остоянство состава атмосферы в любое время года, в любое время суток;
— С остав атмосферы не зависит от природных условий, будь это в районах с богатой растительностью, в пустынях, над океанами.
ОТКУДА КИСЛОРОД?
П роцентное содержание кислорода и углекислоты в воздухе различается на порядки. 0,03% углекислоты не могут поддерживать постоянство 21% кислорода в воздухе (поглощение CO2 и выделение О2 идет в равных объемах). Откуда берется избыток кислорода? Кислород расходуется постоянно и в больших количествах на окислительные реакции, необходимые для жизни (или уничтожающие жизнь).
Н а высотах до 70-80 км не обнаружено нарушения процентного соотношения между содержанием кислорода и азота.
ОТКУДА АЗОТ?
П о науке:
— И сточник 79% азота (и его пополнения в атмосфере) – результат деятельности гнилостных бактерий. Т.е. 4\5 объема атмосферы обязано своим существованием некоторым видам бактерий.
— С ам этот источник крайне непостоянен в своем функционировании, и не в состоянии обеспечить такую точность в обеспечении атмосферы основной своей составляющей.
— Н есуразица: вся мощная растительность земного шара, как наземная, так и подводная, дает, согласно теории фотосинтеза, 21% кислорода, тогда как некоторые виды микроорганизмов обеспечивают ее 79% азота.
— В процессе гниения и разложения образуется углекислота и аммиак, а не азот. Но если углекислого газа содержится в атмосфере всего лишь 0,03%, то содержание в ней аммиака 0,003%.
— Р астения не способны усваивать азот воздуха. Загадка: почему углекислоту (находящуюся в ничтожной дозе в воздухе) они усваивать умеют, а не менее необходимый им азот (составляющий 4\5 объема воздуха) усваивать не умеют.
РАСТЕНИЯ — НАСОСЫ !
Известный физиолог проф. Рубин (Рубин Б. А. Физиология растений. Ч. 1., М, 1954, с.236.) пишет в своей книге: “Углекислый газ является важнейшим материальным субстратом фотосинтеза. Обычное содержание С02 в воздухе колеблется от 0,02% до 0,03%. При нормальном давлении и нуле градусов это составляет 0,589 мг. С02 в 1 л. воздуха. Поскольку из 1 л. ассимилированной С02 образуется 0,682 г. глюкозы, то для образования 1 г. глюкозы нужно затратить количество С02, содержащееся в 2500 л. воздуха. Для образования же килограмма сахара растению необходимо переработать около 2,5 млн.л. (500 кубометров), полностью освободив последний от содержащего в нем углекислого газа. При крайне низком содержании углекислоты в воздухе, растениям, можно сказать, приходится в буквальном смысле вылавливать ее посредством имеющихся у них различных приспособлений. К их числу относятся прежде всего устьица, являющиеся основным путем проникновения С02 внутрь листа”. С какой же интенсив¬ностью должно работать растение в качестве насоса, чтобы пропустить через устьица листьев 2500 л воздуха и в итоге получить всего лишь 1 грамм сахара?
ПЛАЧЬ РАСТЕНИЙ или ЗРИ В КОРЕНЬ
Что именно в корневой системе растений происходит синтез сложных органических соединений (а вовсе не в листьях) показали исследования, проведенные над составом пасоки (сок растения в месте среза стебля, выделяющийся из коневой его части). Пасока богата органическими соединениями (органическими кислотами, аминокислотами, белком). Откуда в корнях растения берутся органические вещества, если единственным источником таковых, согласно теории, является углекислота воздуха, якобы «всасываемая» листьями и там превращаемая в органические соединения? Наука (из последних сил цепляясь за фотосинтез) объясняет это так: органические соединения, синтезированные из углекислоты в листьях, следуют в корневую систему, где и происходит новый синтез спустившихся с высоты органических соединений с минеральными веществами, всосанными через корни. Затем все это заново вместе с пасокой поднимается наверх к листьям.
Но процесс плача растений (выделение пасоки) может продолжаться много часов, не теряя своей интенсивности, и при этом пасока неизменно остается богатой органическими соединениями. Это имело место и в том случае, когда растения во время проведения опытов вообще были лишены своей надземной части вместе с листьями.
А ДЛЯ ЧЕГО ТОГДА ХЛОРОФИЛЛ?
Если органические вещества образуются в корнях, то какой механизм, поднимает их к кроне? Вот тут то и нужен хлорофилл.
Транспирация — процес, при котором вода переходит из жидкого состояния в газообразное. Для этого изменения фазового состояния воды необходимо затратить энергию, равную теплоте парообразования (при обычной температуре воздуха примерно 590 кал/г). Необходимым условием транспирации является приток внешней энергии к испаряющей поверхности.
Зеленая пигментация служит средством аккумуляции листьями растений солнечной и световой энергии для превращения ее в энергию парообразования, а через это — в энергию движения тока воды снизу вверх. С этой точки зрения становится понятным тот факт, что более богатые хлорофиллом темнозеленые листья растений способны и более интенсивно испарять влагу со своей поверхности.
ЕСЛИ НЕ ФОТОСИНТЕЗ, ТО КАК ЖЕ МЫ ЖИВЫ?
Фотосинтез, хоть и убого, но все же как-то объясняет — откуда в воздухе кислород. Источником кислорода для оргомного воздушного океана может быть только другой океан, такой же огромный, самый натуральный — водный. Только так можно объяснить стабильность % состава атмосферы, в которой постоянно идут процессы окисления. Как и в случае с углеродом — пришли к воде, как к наиболее вероятному источнику.
В ОДА — ИСТОЧНИК ЖИЗНИ? Ну, если без углерода и кислорода жизни нет, то — ДА, БУКВАЛЬНО! Эта мысль и подвигла Позднякова Э.А. заняться исследованиями и написать свою замечательную книгу.
Коментарий
Теория фотосинтеза так и осталась теорией (не получила практического подтверждения) и нужна лишь для того, чтобы объяснить — откуда растения берут углерод.
Варианты:
1 Механизм фотосинтеза непознаваем.
2 Лавуазье «напутал» в опытах с водой.
3 Науку намеренно направили по «ложному пути», используя авторитет Лавуазье.
Опять-таки варианты 2 и 3 как-то естественнее.
Источник