InfoRadar
Мазмұны
Күн сәулесі ежелден-ақ тіршілік пен қуаттың бастауы саналды, бірақ өсімдіктер осы жарықты қорекке қалай айналдыратынын ғалымдар тек ғасырлар өткен соң ғана түсінді. Фотосинтездің мәнін ашу жолы ұзаққа созылды және әр кезеңде түрлі пікірталастарға толы болды. Дұрыс ғылыми түсінік бірден пайда болмады – бұл нәтижеге әр елдің зерттеушілері жылдар бойы үлес қосты. Бақылаулар, тәжірибелер және жаңа әдістер осы ғажайып құбылыстың сырын ашуға біртіндеп жақындатты. Фотосинтездің қалай және кім арқылы ашылғанын білу – жалпы ғылымның даму жолына да көз жүгіртуге мүмкіндік береді. Бұл құбылыстың маңызы орасан зор, себебі ол табиғаттағы барлық тіршілік иелерінің негізгі тірегіне айналған.
Өсімдіктердің қоректенуін түсіну қалай қалыптасты
Көп ғасырлар бойы өсімдіктің өсу көзі тек топырақ деп есептелді. Бұл көзқарас Жаңа дәуірге дейін өзгеріссіз қалды, себебі зерттеушілер тәжірибе жүргізуден гөрі көргенін сипаттаумен шектелді.
- көптеген көне ғалымдар өсімдіктердің барша қоректі топырақтан алады деп сенді;
- орта ғасырлардағы зерттеушілер тек сыртқы өзгерістерді сипаттады, ал тәжірибелік әдістер қолданылған жоқ;
- нақты құралдардың болмауы ботаника ғылымының дамуын тежеді.
Тәжірибелік тәсілге көшу – өсімдіктердің өсу табиғатын түсінудегі бетбұрыс болды.
Алғашқы жаңалық: Ян ван Гельмонт тәжірибесі
Фотосинтезді ашу бір адамның атына байланып қалмайды, алайда алғашқылардың бірі – фламандтық ғалым Ян ван Гельмонт саналады. Ол өсімдіктің массасының қайдан пайда болатынын анықтау үшін сандық тәжірибе жүргізген.
- Ван Гельмонт талды алдын ала өлшенген топыраққа отырғызып, бес жыл бойы тек жаңбыр суымен суғарды.
- Тәжірибе соңында ағаштың салмағы едәуір артқаны, ал топырақтың массасы сол күйі қалғаны анықталды.
- Ғалым өсімдіктің негізгі қорегі топырақ емес, су деген тұжырымға келді.
Бұл тәжірибе ежелгі көзқарастың қате екенін көрсетті. Дегенмен ван Гельмонт судың рөлін асыра бағалады. Дегенмен оның сандық әдісі мен дәлдікке ұмтылысы кейінгі зерттеулердің іргетасына айналды.
Ауаның рөлін зерттеу: Джозеф Пристли жұмыстары
XVIII ғасырда ағылшын химигі Джозеф Пристли өсімдіктердің жанған шамнан немесе жануарлардың тынысынан бұзылған ауаны «тазарта» алатынын анықтады.
- ғалым өсімдіктердің ауаны тіршілікке жарамды күйге қайтара алатынын дәлелдеді;
- Пристлидің тәжірибелері жасыл өсімдіктердің бұл рөлі күн сәулесінде айқын байқалатынын көрсетті;
- химиктің жұмысы организмдер арасындағы зат алмасуды әрі қарай терең зерттеуге түрткі болды.
Бұл тәжірибелер алғаш рет өсімдіктер тіршілігі мен атмосфера құрамының өзара байланысын көрсетті.
Шынайы дәлел: Ян Ингенхауз және жарықтың маңызы
Ян Ингенхауз Пристли зерттеулерін жалғастырып, өсімдіктер тек жарықта және жасыл бөліктері арқылы ғана оттек бөледі деген қорытындыға келді. Оның ашқан жаңалығы фотосинтезге қатысты қазіргі түсініктің негізін қалады.
- Ғалым тәжірибе барысында жарықта жапырақтар жану мен тыныс алуға қажетті газды бөліп шығаратынын дәлелдеді.
- Күн сәулесі болмаған жағдайда өсімдік оттек бөлмейтінін, жануарлар сияқты оттекті сіңіретінін анықтады.
- Ингенхауз еңбектерінің нәтижесінде фотосинтездің басты шарттары – жарық, су және жасыл ұлпалар екені белгілі болды.
Осылайша, өсімдіктің қоректену үдерісі күн энергиясымен тікелей байланысты екені біртіндеп белгілі болды.
Басқа зерттеушілердің үлесі
Басты жаңалық иелерінен бөлек, фотосинтез сырын ашуға басқа да көптеген ғалымдар үлес қосты. Әрқайсысы маңызды деректермен толықтырды.
- француз Жан Сенебье өсімдіктер оттек бөлумен шектелмей, көмірқышқыл газын сіңіретінін анықтады;
- швейцариялық Николас Теодор де Соссюр өсімдіктің негізгі массасы ауадан құралатынын дәлелдеді;
- Антуан Лавуазье және басқа химиктер өсімдіктің бөлетін оттегі су құрамынан пайда болатынын көрсетті.
Осы жаңалықтардың арқасында фотосинтездің химиялық формуласы түзіле бастады.
Фотосинтездің қазіргі ғылыми анықтамасы
Қазіргі таңда фотосинтез – өсімдіктердің күн сәулесі энергиясын органикалық заттарға айналдыратын күрделі биохимиялық үдеріс деп сипатталады. Оның химиялық формуласы мен сатылары тек XX ғасырда, ондаған жылдар бойы зерттеулерден кейін ғана толық белгілі болды.
- фотосинтез Жер бетіндегі органикалық заттың негізгі бөлігін қалыптастырады;
- үдеріс атмосферадағы оттек деңгейі мен көмірқышқыл газ айналымын реттейді;
- заманауи әдістер бұл құбылысты молекулалық деңгейде зерттеуге мүмкіндік береді.
Фотосинтезді зерттеу экология, ауыл шаруашылығы және биотехнология салаларында жаңа мүмкіндіктер ашты.
Фотосинтезді ашудың басты кезеңдері
Фотосинтезді ашу тарихы – бірінен соң бірі орын алған көптеген жаңалықтардан тұрады, әр кезең ғылымды жаңа белеске шығарды.
- Ян ван Гельмонт өсімдіктің массасы топырақтан артпайтынын дәлелдеді.
- Джозеф Пристли өсімдіктер ауаның құрамына әсер ететінін анықтады.
- Ян Ингенхауз оттек тек жарықта бөлінетінін көрсетті.
- Жан Сенебье көмірқышқыл газының өсімдік қорегіндегі рөлін анықтады.
- Николас Теодор де Соссюр өсімдік массасы ауаны сіңіру есебінен көбейетінін дәлелдеді.
- Қазіргі биохимиктер бұл үдерістің молекулалық механизмін анықтады.
Осы жаңалықтар фотосинтездің табиғаттағы маңызын толық түсінуге жол ашты.
Фотосинтездің құпиясын ашу – ғасырларға созылған және көптеген ғалымдардың еңбегі сіңген үлкен жетістік. Бұл құбылысты тек бір адамның атына жазуға болмайды – әр буын өз үлесін қосты. Осы үдерістің мәнін терең түсіну табиғаттағы нәзік тепе-теңдікті, қоршаған ортаны қорғаудың маңызын ұғынуға көмектесті. Фотосинтез механизмін ашу ғылымға табиғаттың басқа да сырларын зерттеуге жігер берді әрі әлемдік экологиялық мәселелерді шешуде жаңа мүмкіндіктерге жол ашты.
