Ж. Буссенго и его коллега Ж. Дюма изучали в лаборатории питание растений. Опыты шли нормально, растение на свету, как это и полагалось, разлагало углекислоту и выделяло кислород. Но вдруг оно «закапризничало»: несмотря на солнечную погоду, стало выделять углекислоту. Это противоречило всему, что было до сих пор известно. Уж не повторяются ли неудачи Д. Пристли? Быть может, они не были беспричинными?..
Нет, ученые находились на правильном пути. Их подвел знаменитый физик А. Реньо. У него были сомнения в том, что Ж. Буссенго и Ж. Дюма способны при помощи химических методов определять присутствие под колпаком прибора ничтожных количеств углекислоты. Поэтому он «перепроверял» исследователей: в их отсутствие прокрадывался в лабораторию и немного дышал в трубку. История, ставшая научным анекдотом, завершилась благополучно — ко всеобщему удовлетворению…
Фотосинтез. Этот великий процесс до сих пор продолжают все глубже и глубже познавать ученые многих специальностей. Мы не будем углубляться в его детали, «браконьерствовать», забираться во владения других биологических, химических и физических наук. Для экологии важны конечные результаты фотосинтеза. Напомним только схему этого процесса.
В большинстве растений имеется хлорофилл — пигмент, придающий им зеленую окраску. На свету, под воздействием солнечных лучей, в недрах хлорофилла происходит реакция, в результате которой образуется органическое вещество растений и выделяется углекислота. Из шести молекул углекислого газа и шести молекул воды в растении возникает одна молекула углеводорода — глюкозы. Рождается живое вещество планеты.
Говоря о фотосинтезе, обычно обращают внимание на химическую сторону процесса. Но чрезвычайно интересна и физическая сторона этого явления. Из атомной физики известно, что чем дальше электрон от ядра, тем большей энергией он обладает. Если сравнить между собой по запасам энергии различные химические элементы, то, очевидно, что «богаче» те из них, которые имеют больший атомный вес.
Что же происходит, когда порции лучистой энергии, фотоны, проникают в хлорофилл? Они воздействуют на атомы молекул, участвующих в химической реакции, переводя их электроны на более высокие орбиты. Из сравнительно простых соединений, воды и углекислоты, получаются более сложные углеводороды. Затем в биохимических микролабораториях растений с участием поступающих через корневую систему минеральных веществ синтезируются высокомолекулярные соединения, вплоть до белков.
Если взглянуть на весь этот процесс со стороны, то всю Землю можно представить в виде огромного аккумулятора, подключенного к мощнейшему источнику энергии — Солнцу. Созидаемое при фотосинтезе органическое вещество растений как бы концентрирует энергию. Все последующие процессы на нашей планете сводятся уже к ее расходованию. Корова ест траву на пастбище. В ее организме высокомолекулярные вещества отчасти превращаются в животные (также высокомолекулярные) ткани, а отчасти расходуются на поддержание, жизнедеятельности коровы, распадаясь на более простые вещества и выделяя энергию.
Мы сжигаем каменный уголь, образовавшийся миллионы лет назад. Происходит то же самое: превращение сложных элементов в простые, сопровождающееся выделением энергии.
Разумеется, в повседневной жизни невозможно сводить все происходящее вокруг к физико-химической сущности и пребывать в состоянии непрерывного удивления перед совершающимися повсеместно таинствами. Но иногда поразмыслить обо всем этом полезно и даже необходимо.
В 1968 году была переведена на русский язык книга известного бельгийского эколога П. Дювиньо «Биосфера и место человека в ней». Иллюстрации к ней создал художник М. Танг. Они настолько органично слились с содержанием книги, были такими значительными и емкими, что их создатель стал соавтором ученого. Неожиданности поджидают читателя этой книги, даже достаточно подготовленного экологически, когда авторы начинают рассуждать как о чем-то само собой разумеющемся о… постепенном переходе человечества со смешанного рациона на растительный. Вегетарианство становится экологически обоснованным. Домашние животные, поедающие растительный корм, — расточители энергии! Ее потери при переходе с уровня производителей органического вещества растений на уровень потребителей растительноядных животных превышают 90 процентов! Для образования одного килограмма говядины требуется 70–90 килограммов травы. Если человек найдет пути и способы использования в пищу только растительного органического вещества, эти 90 процентов будут сэкономлены, они перейдут в нашу плоть, послужат для нас источником энергии.