АГРОНАУКА В ХУГЛ веке
АГРОНАУКА В XVIII веке 5.1. Зарождение агрономической науки
С древнейших времен люди с удивлением отмечали, что большие деревья могут расти па бесплодных скалах. Английский ботаник и химик С. Гейлс в книге «Статика растений» (1727 г.) высказал предположение, что они значительную часть пищи получают из воздуха. При этом вслед за И. Ньютоном он полагал, что свет, поглощаемый листьями, «облагораживает» ее. Великий флорентийский поэт Данте очень образно изобразил роль света:
Guarda 7 calor del sol chef a vino
Giunto all'итог che dallavite cola*
* Посмотри, как жар солнца превращается в вино,
Соединившись с соком, притекающим из лозы (Данте, Чистилище).
Сходные мысли находим у М. В. Ломоносова. В «Слове о явлениях воздушных» (1753 г.) он писал, что растения способны своими листьями поглощать жирный тук. Так возникла идея о воздушном питании. «Стоит зеленому листу прекратить работу на несколько лет, - отмечал крупный отечественный ученый XX в. СП. Костычев, - и все живое население земного шара, в том числе и все человечество, погибнет».
|
|
Наука эпохи Возрождения не стала продолжением античной, хотя взяла на вооружение от последней многое. Она выросла к XVII в. из средневекового богословия. Первые европейские университеты нередко отпочковывались от монастырей. О церковном происхождении университетов напоминают традиционные мантии профессоров, доцентов, магистров. Об этом же свидетельствует, например, тот факт, что в Великобритании «академический брак» был узаконен только в 1854 г. Именно в трактатах монастырских книжников возникла исключительно плодотворная мысль о том, что Богом созданы не одна, а две книги - Священное Писание и Природа. Вторая книга может и должна исследоваться рациональными (т. е. логическими) методами. Тайны природы удастся приоткрыть с помощью эксперимента и толкования его результатов. А сами результаты можно описать математически. Отсюда знаменитое ньютоновское изречение о том, что книга истории природы написана на языке математики. Вышедшие из лона Церкви мыслители XVII в. совершили первую научную революцию. Не имея представления об опытной науке, они пришли к выводу о том, что природа познаваема. Расцвет естествознания, а с ним и агрономии, в XVII-XVIII вв. был в значительной мере следствием благородного увлечения ими горстки любознательных интеллектуалов. Их исследования не имели практического смысла. Но они стимулировали развитие научной мысли.
Проверка взглядов Фалеса и опытов Ван-Гельмонта была сделана через 70 лет английским исследователем Д. Вудвордом, медиком и естествоиспытателем, автором работ в области палеонтологии, геологии и медицины. Ему казались неверными утверждения предшественников о том, что вода является источником питания для растений. Он стал испытывать воду различного происхождения. Для этого взял дождевую воду, воду из реки Темзы, воду из водопровода в Гайд-парке Лондона, затем прибавил к воде некоторое количество садовой почвы и обнаружил, как и следовало ожидать, значительную разницу в росте растений мяты в граммах:
|
|
в дождевой воде J 7
в воде из водопровода Гайд-парка 139
в воде, в которой был взболтан перегной 284
Оказалось, что не вода сама по себе, а то, что в ней содержится, способствует росту растений.
A posteriori* исследователь констатировал, что растение потребляет воду в гораздо больших количествах (в сотни раз), чем это сказывается на ве-
* Исходя из опыта, на основании результатов опыта.
се растения; большая часть воды только проходит через растение и испаряется в воздух, Это испарение в воздух не имеет отношения к образованию органического вещества. Вудворд подчеркивает, что дождь идет каждый год регулярно (особенно в Англии!), но урожаи не остаются постоянными, происходит истощение почвы и падение урожая. Значит, дело не в одной воде.
Опыт и у этого автора не был полным, так как и он также не знал, что не только почва, но и воздух принимают участие в развитии растения. Кроме того, он не знал ряда мыслей разных авторов о том, что именно в почве определяет ее плодородие.
Основная масса растения состоит из углерода, кислорода, водорода, почва же дает только азот и зольные вещества, составляющие только небольшую долю общего веса растительной массы. Вот этой идеи о крупном участии воздуха в развитии растения у Д. Вудворда и других авторов того времени совершенно не было, она появилась только позднее, в конце XVIII столетия, когда установили состав воздуха.
Зарождение научных представлений о почвенном и воздушном питании растений связано с развитием химии, физики и физиологии растений. Бурное развитие этих наук связано с именами выдающихся ученых Д. Пристли, Ж. Сенебье, Антуана Лорана Лавуазье.
В 1772 г. англичанин Д. Пристли открыл факт первостепенной важности для физиологии растений. Он доказал, что растения, помещённые в камеру, где находились животные или происходило горение, восстанавливают свойства воздуха и делают его вновь пригодным для дыхания и горения. От внимания Д. Пристли вначале ускользнул тот факт, что для такого восстановления необходимо освещение растений солнечным светом. Впоследствии было показано, что растения только под влиянием света восстанавливают и, напротив, ухудшают свойства воздуха в темноте. Когда он под колпак с мышью и свечой, где находился воздух, испорченный горением (или дыханием), вводил ветвь зеленого растения (мяты), то в нем снова могла гореть свеча и дышать мышь.
Но исправление воздуха при помощи растения не было сразу расшифровано. Была подмечена сначала только санитарная сторона - растения и значение садов и парков в больших городах.
В 1782 г. в Женеве евангелический пастор Жан Сенебье занимался изучением вопроса о действии солнечного света на растения. Он первый взглянул на вопрос с совершенно новой точки зрения, применил к выделяющимся пузырькам воздуха приемы химического анализа газов. Для того чтобы изучить процесс очищения воздуха растениями Жан Сенебье помещал зеленые листья в воду, а затем исследовал химическим анализом пузырьки, которые появляются в воде на листьях. Газ в них отличался от обычного воздуха, так как в гораздо большей степени, чем воздух, поддерживал горение и дыхание. Сенебье не мог пользоваться такими понятиями как кислород и углекислота, еще не открытых, поэтому ему приходилось создавать свою теорию с помощью терминов «чистый воздух» и «испорченный воздух». Если перевести результаты опытов Ж. Сенебье на язык современной химии, то можно сказать,
|
|
5. АГРОНАУКА В ХУШ веке
что он доказал необходимость присутствия в воде углекислоты для выделения кислорода растениями. Ж.Сенебье показал также, что пузырьки кислорода выделяются из зеленой мякоти листа и, следовательно, листья перерабатывают углекислоту, выделяя кислород.
Ж. Сенебье был талантливый экспериментатор и строго логический исследователь, но в то время он не обладал ещё достаточными сведениями в новой химии.
Таким образом, если предшественники Ж. Сенебье в этом процессе видели только средство, которым природа очищает атмосферу, Ж. Сенебье показал, что этот процесс питает растение, а через растение и весь животный мир, тем самым не произнося слово «углерод» он открыл факт его круговорота.
Проблему усвоения углерода растением, по словам К.А. Тимирязева, смогли бы разрешить в Европе два человека: А. Лавуазье и Д. Пристли. Но судьба этих двух гениальных химиков и соперников сложилась трагически. Антуан Лоран Лавуазье сложил голову на гильотине. Сохранилось предание, что он унёс с собою почти сложившиеся идеи о каких-то новых открытиях, которые ещё не успел осуществить на опыте.
Кто не слышал мрачных подробностей юридического убийства Лавуазье? Историки с известными тенденциями не раз эксплуатировали его, указывая, как на яркое проявление республиканского вандализма, и охотно повторяя слова, сказанные будто бы на процессе самим Лавуазье: la Republque n 'apas besoin de science!*
Вокруг этой казни было немало споров. СИ. Вавилов выдвинул свою точку относительно трагической смерти основателя современной химии. Как известно А. Л. Лавуазье был директором Французской академии наук. Он несколько раз получал на отзыв труды по химии, подписанные неизвестным ему именем врача Жана-Поля Марата. Труды никакой научной ценности не представляли, и А. Лавуазье извещал Марата о своих объективных оценках. В результате революции 1789 г. малоизвестный врач и неудачливый химик становится одним из нетерпимых и жестоких вождей революции. Вот тогда он вспомнил о давних обидах и, пользуясь своим положением в Конвенте, потребовал казни для Лавуазье, как откупщика и врага народа. Великий химик был арестован и гильотинирован. Убийство А. Лавуазье справедливо считается одним из самых чёрных пятен на совести человечества. Обезумевший от отчаяния перед иноземным вторжением и внутренней изменой, разорённый, но готовый на новые жертвы французский народ преследовал только одного из представителей ненавистного ему сословия откупщиков, в которых видел внутренних врагов и союзников внешнего врага. Лавуазье был одним из 26 откупщиков податей, взошедших в этот день на гильотину. Он расплачивался не только за грехи целых поколений хищников, высасывавших из французского народа его жизненные соки, но и свою научную принципиальность. Существуют сведения о том, что он просил у короля откупа, как средства покрыть значительные расходы, связанные с его опытами. В минуту общего народного бедствия, когда, казалось, всё рушится и почва уходит из-под ног, можно найти объяснение причинам, которые привели к трагедии и решили участь ученого. Вследствие рокового ослепления, в нем видели только предполагаемого расхитителя народного достояния и не видели действительно гениального учёного.
|
|
Д. Пристли спас от дикого самосуда уличной толпы только случай. В Бирмингеме его друзья, поддерживающие революционную Францию, готовились праздновать 14 июля 1792 года, годовщину взятия Бастилии. Враги наоборот, консервативные аристократы, давно ненавидевшие его за его независимый образ мыслей, воспользовались этим случаем,
* Республика не нуждается в науке!