Когда стенки пузырька (или пробирки) изнутри совершенно высохнут, на них образуется тонкая (незаметная для глаза) пленка из коллодия, которую можно снять с пузырька; она и будет служить моделью корня. Чтобы пленка отошла от стенок и ее можно было вынуть из пузырька, отделяют край ее у ребра горлышка (оставляя часть горлышка склеенным с пленкой, чтобы она не упала в пузырек) и между пленкой и стеклом наливают немного воды. При взбалтывании вода своей тяжестью проникает всюду между пленкой и стенкой пузырька и отделяет от нее пленку. Прибавляя понемногу воды, побалтывая и осторожно при помощи очень гладкого тонкого прутика или перышка (стараясь не повредить пленки) отделяют и вынимают мешочек из пузырька. Прежде всего проверяют, нет ли в нем отверстия. Для этого нужно наполнить его водой и посмотреть, не течет ли он. Обыкновенно не сразу, но в несколько раз удается приготовить такие мешочки без изъянов. Выверенные мешочки можно хранить в воде до их употребления[3].
Мешочек наполняют крепким раствором сахара, привязывают к стеклянной трубочке и погружают в воду в вертикальном положении. Сейчас же начнется поступление воды в «корень» и поднятие ее по «стеблю» — трубочке. Пока поднимается вода (это происходит довольно медленно), можно заняться изготовлением «листьев». Для этого берут такой же пустой мешочек, лучше значительно меньших размеров, и привязывают его к верхнему концу трубки. Без раствора он будет «вяло» висеть (рис. 3, А), но как только наполнится раствором, он выпрямится и займет напряженное положение соответственно своей форме (рис. 3, Б). От изобретательности зависит дать ему любую форму — листа или цветка (изготовив эту форму, например, из гипса, глины, воска и прочего). Можно окрасить коллодий в зеленый или иной цвет, прибавляя какой-нибудь краски.
Как мы уже сказали, эта модель, как настоящее растение, будет пить и испарять воду, так же завянет, если перенести ее из воды в раствор и вновь оживет при перенесении обратно в воду. Если эту модель растения снабдить длинной горизонтальной трубкой, то будет видно, как она пьет воду, то есть, как она будет проделывать с водой все то, что происходит в живом растении, свидетельствуя о том, что процессы поглощения растениями воды являются результатом работы осмотического давления.
Необходимое оборудование: бутылка, две пробирки (одна поменьше), стеклянная трубка 10–15 сантиметров, коллодий, сахар, нитки, краска.
Как почва подает воду растениям
Откуда же растения берут столько воды? Если даже почва и окажется сырой около корней, то при такой быстроте всасывания растениями воды почва скоро отдаст всю воду из слоев, прилегающих к корням, и тогда необходимо будет подавать воду из более глубоких слоев. И действительно, почва непрерывно подает воду к корням из разных слоев и таким образом питает растения водой. Но для такой подачи необходимы какие-то силы, способные передвинуть воду и даже поднять значительные ее количества на некоторую высоту.
Здесь мы имеем дело с хорошо известной нам силой капиллярного или волосного поднятия жидкостей, действие которой можно видеть на каждом шагу: бумага, опущенная одним концом в воду, смачивается ею, и вода поднимается по ней на значительную высоту; кирпич, поставленный в воду, также смачивается доверху; тонкая трубка или две пластинки стекла (приставленные близко одна к другой), опущенные в воду, поднимают ее на некоторую высоту. Все это происходит благодаря свойству жидкости подниматься по тонким промежуткам (капиллярам), и чем они тоньше, тем на большую высоту.
Почва — тело пористое и содержит много тонких капиллярных промежутков, благодаря которым вода по ней может подниматься на значительную высоту и распространяться в разные стороны. Чем плотнее почва или чем больше она размельчена (то есть чем меньше в ней крупных промежутков), тем выше и быстрее она подает воду к месту ее расхода. Если наполнить стеклянную трубку мелкой сухой почвой и погрузить нижний ее конец (обвязав его тряпочкой) в воду, то вода в трубке будет подниматься по почве, что можно ясно видеть, так как смоченная почва отличается по цвету от сухой.
Если взять две трубки и наполнить одну просеянной мелкой почвой, а другую отсеянными комочками без мелкой пыли, то легко заметить большую разницу в скорости поднятия в них воды. Мелкая почва будет поднимать воду быстро, а почва из комочков с крупными промежутками (у нее разорваны капилляры) будет сильно отставать. Благодаря свойству поднимать воду на большую высоту, почва подает воду корням с больших глубин, действуя как насос.
3
Вместо мешочка из коллодия можно взять пленку, прилегающую изнутри к скорлупе куриного яйца. Для этого, проделав в яйце отверстие, выпускают через него содержимое яйца, а скорлупу помещают в слабую соляную кислоту или уксус. Когда вся скорлупа растворится, останется мешочек из пленки, который и можно взять для опыта.