История развития физиологии растений и её методы

Физиология растений сначала развивалась как составная часть ботаники. Превращение ее в самостоятельную науку относят к 1800 г., когда швейцарским аббатом Ж. Сенебье была написана первая книга о жизни растения, названная им «Физиология растений». Отсюда пошло и название самой науки.

Первые ученые для изучения жизни растений использовали на­блюдения в естественных и искусственных условиях. Поскольку фи­зиологи должны не просто описать идущие в организме процессы, а изучить их механизмы и взаимодействие, то необходимо не толь­ко простое наблюдение, но и проведение разных опытов. Физиология растений является экспериментальной наукой. Эксперимент — ее главный метод. Первый опыт был поставлен еще в 1600 г. гол­ландцем Яном Ван Гельмонтом, правда, из него были сделаны не­верные выводы.

Эксперименты проводили и проводят в естественных или ис­кусственных условиях. Часто для проведения того или иного опыта растения специально выращивают в полевых условиях или в тепли­цах, оранжереях. В 1837 г. француз Ж.Б. Буссенго (1802—1887) раз­работал метод выращивания растений в специальных сосудах, за­полненных почвой, песком или водой, в которые добавляли разные вещества. Этот метод получил название вегетационного. Вегетационный метод прежде всего помог узнать, какие изменения производят растения во внешней среде: поглощают или выделяют воду; какие газы берут из воздуха и какие соли — из почвы.

Физиология растений возникла как наука о питании растений. Основные этапы ее развития в XIX в. связаны с изучением открыто­го в конце XVIII в. Д. Пристли, Я. Ингенгаузом фотосинтеза (Ж. Сенебье, Н.Т. Сосюр, Ж.Б. Буссенго, Ю. Сакс, Д. Майр, А.С. Фа-минцын, К.А. Тимирязев); выяснением значения листьев и корней как органов питания; установлением необходимости минеральных ве­ществ для поддержания жизни; разработкой теории минерального питания растений (Н.Т. Сосюр, Ж.Б. Буссенго, И.А. Кноп, Ю. Сакс, Ю. Либих); обнаружением у растений дыхания, сходного с дыхани­ем животных (Н.Т. Сосюр, Ж.Б. Буссенго, В.И. Палладии); началом изучения поступления, передвижения и выделения воды и раство­ренных веществ (Т. Найт); изучением раздражимости, движений растений (Т. Найт, Ч. Дарвин) и роста (Ю. Сакс).

Превращению физиологии растений в самостоятельную науку в большой степени способствовали также успехи физики и химии. Физиологи стремились объяснить сложные жизненные процессы, сводя их к более простым, уже изученным физическим процессам и химическим реакциям.

Однако для объяснения всей совокупности процессов, совер­шающихся в организме, необходимо, возможно, более полное знание их исторического прошлого. К.А. Тимирязев (фото 1) ука­зывал, что свойства каждого организма создаются не только под влиянием настоящего, но и всего прошлого. В своей структуре и функциях вид отражает среду, в которой шло его формирование, а так как внешние условия изменяются, то для понимания осо­бенностей физиологии данного вида нужно изучить его историю, т. е. применить исторический метод — изучить процесс во време­ни. Только исторические причины помогут объяснить нам, поче­му клетки должны быть насыщены водой; почему корни растут к почве, а побеги — от почвы; почему одни растения цветут, когда длинный день, а другие, — когда короткий. Следовательно, фи­зиология растений должна рассматривать жизнь как результат длительного исторического развития, опираться на эволюцион­ное учение. Однако во времена К.А. Тимирязева, говоря об исто­рическом методе, подразумевали события, которые были в дале­ком прошлом, т. е. измеряли время сотнями и тысячами лет. В наше время исторический метод предполагает изучение жизни во всех временных параметрах: не только в миллионах и тысячах лет, в месяцах, но и в сутках, часах, минутах, секундах. Жизнь — это процесс, следовательно, его нужно изучать во вре­мени.