Elektrifikacija tla i žetva

Kako bi se povećala produktivnost poljoprivrednih biljaka, čovječanstvo se dugo okrenulo tlu. Činjenica da električna energija može povećati plodnost gornjeg obradivog sloja zemlje, odnosno povećati njegovu sposobnost stvaranja velikog uroda, odavno je dokazana eksperimentima znanstvenika i praktičara. Ali kako to učiniti bolje, kako povezati elektrifikaciju tla s postojećim tehnologijama za njegovu obradu? To su problemi koji ni sada nisu do kraja riješeni. Pritom ne smijemo zaboraviti da je tlo biološki objekt. A nesposobnom intervencijom u ovom etabliranom organizmu, osobito s tako moćnim alatom kao što je struja, moguće je nanijeti mu nepopravljivu štetu.

Prilikom elektrifikacije tla vide, prije svega, način utjecaja na korijenski sustav biljaka. Do danas je prikupljeno mnogo podataka koji pokazuju da slaba električna struja koja prolazi kroz tlo potiče procese rasta biljaka. No, je li to rezultat izravnog djelovanja elektriciteta na korijenski sustav, a preko njega i na cijelu biljku, ili je to posljedica fizikalnih i kemijskih promjena u tlu? Određeni korak ka razumijevanju problema svojedobno su poduzeli lenjingradski znanstvenici.

Eksperimenti koje su provodili bili su vrlo sofisticirani, jer su morali otkriti duboko skrivenu istinu. Uzeli su male polietilenske cijevi s rupama, u koje su posađene sadnice kukuruza. Epruvete su napunjene hranjivom otopinom s kompletnim skupom kemijskih elemenata potrebnih za sadnice. A kroz njega je uz pomoć kemijski inertnih platinastih elektroda prolazila stalna električna struja od 5-7 μA / sq. vidi Volumen otopine u komorama održavan je na istoj razini dodavanjem destilirane vode. Zrak, koji je korijenima prijeko potreban, sustavno je dovođen (u obliku mjehurića) iz posebne plinske komore. Sastav hranjive otopine kontinuirano je praćen senzorima jednog ili drugog elementa - ionsko-selektivnim elektrodama. A prema registriranim promjenama zaključili su što je i u kojoj količini apsorbiralo korijenje. Svi ostali kanali za istjecanje kemijskih elemenata su blokirani. Paralelno je radila i kontrolna varijanta u kojoj je sve bilo apsolutno isto, s izuzetkom jedne stvari - kroz otopinu nije propuštena električna struja. I što?

Od početka eksperimenta prošlo je manje od 3 sata, a razlika između upravljačke i električne opcije već je izašla na vidjelo. U potonjem, korijenje aktivnije apsorbira hranjive tvari. Ali, možda, nisu u pitanju korijeni, već ioni, koji su se pod utjecajem vanjske struje počeli brže kretati u otopini? Da bi se odgovorilo na to pitanje, u jednom od pokusa izmjereni su biopotencijali presadnica i u određeno vrijeme u „rad“ uključeni hormoni rasta. Zašto? Da, jer bez ikakve dodatne električne stimulacije mijenjaju aktivnost apsorpcije iona korijenjem i bioelektrične karakteristike biljaka.

Na kraju pokusa, autori su donijeli sljedeće zaključke: „Prolazak slabe električne struje kroz hranjivu otopinu, u koju je uronjen korijenski sustav presadnica kukuruza, djeluje stimulativno na apsorpciju kalijevih iona i nitrata. dušika iz hranjive otopine biljaka.” Dakle, na kraju krajeva, struja potiče aktivnost korijenskog sustava? Ali kako, kroz koje mehanizme? Kako bismo bili potpuno uvjerljivi u efektu korijena struje, postavljen je još jedan pokus u kojem je bila i hranjiva otopina, bilo je korijena, sada krastavaca, a izmjereni su i biopotencijali. I u ovom eksperimentu, rad korijenskog sustava poboljšao se električnom stimulacijom. Međutim, još je daleko od otkrivanja načina njezina djelovanja, iako je već poznato da električna struja ima i izravne i neizravne učinke na biljku, čiji je stupanj utjecaja određen brojnim čimbenicima.

U međuvremenu su se proširila i produbila istraživanja učinkovitosti elektrifikacije tla. Danas se najčešće provode u staklenicima ili u uvjetima vegetacijskih pokusa. To je i razumljivo, jer se jedino tako mogu izbjeći pogreške koje se nenamjerno rade pri pokusima na terenu, u kojem je nemoguće uspostaviti kontrolu nad svakim pojedinim čimbenikom.

Vrlo detaljne pokuse s elektrifikacijom tla proveo je u Lenjingradu znanstvenik V. A. Shustov. U blago podzolično ilovasto tlo dodao je 30% humusa i 10% pijeska i kroz tu masu okomito na korijenski sustav između dvije čelične ili ugljične elektrode (potonje su se pokazale bolje) prošla je struja industrijske frekvencije gustoće 0,5 mA / sq. vidi Žetva rotkvica povećana za 40-50%. Ali istosmjerna struja iste gustoće smanjila je skupljanje ovih korijenskih usjeva u usporedbi s kontrolom. I samo smanjenje njegove gustoće na 0,01-0,13 mA / sq. cm uzrokovao je povećanje prinosa na razinu dobivenu upotrebom izmjenične struje. Koji je razlog?

Korištenjem označenog fosfora utvrđeno je da izmjenična struja iznad navedenih parametara povoljno utječe na apsorpciju ovog važnog električnog elementa od strane biljaka. Također je zabilježen pozitivan učinak istosmjerne struje. Sa svojom gustoćom od 0,01 mA / sq. cm, dobiven je usjev približno jednak onom dobivenom upotrebom izmjenične struje gustoće od 0,5 mA / sq. pogledajte Usput, od četiri testirane frekvencije izmjenične struje (25, 50, 100 i 200 Hz) najboljom se pokazala frekvencija od 50 Hz. Ako su biljke bile prekrivene uzemljenom rešetkom za sijanje, tada je prinos povrtnih kultura bio značajno smanjen.

Armenski istraživački institut za mehanizaciju i elektrifikaciju poljoprivrede koristio je električnu energiju za poticanje biljaka duhana. Proučavali smo širok raspon gustoća struje koje se prenose u poprečnom presjeku sloja korijena. Za izmjeničnu struju bio je 0,1; 0,5; 1,0; 1.6; 2,0; 2,5; 3,2 i 4,0 a / sq. m, za stalno - 0,005; 0,01; 0,03; 0,05; 0,075; 0,1; 0,125 i 0,15 a/sq. m. Kao hranjivi supstrat korištena je mješavina koja se sastoji od 50% crne zemlje, 25% humusa i 25% pijeska. Gustoće struje od 2,5 a/m2 pokazale su se najoptimalnijim. m za varijabilnu i 0,1 a / sq. m za konstantno s kontinuiranom opskrbom električnom energijom za mjesec i pol. Istodobno, prinos suhe mase duhana u prvom je slučaju premašio kontrolu za 20%, au drugom - za 36%.

Ili rajčice. Eksperimentatori su stvorili konstantno električno polje u svojoj korijenskoj zoni. Biljke su se razvijale mnogo brže od kontrola, osobito u fazi pupanja. Imali su veću površinu lista, povećana je aktivnost enzima peroksidaze, pojačano disanje. Kao rezultat, povećanje prinosa iznosilo je 52%, a to se dogodilo uglavnom zbog povećanja veličine plodova i njihovog broja po biljci.

Istosmjerna struja koja prolazi kroz tlo također ima blagotvoran učinak na voćke. To je primijetio I. V. Michurin i uspješno primijenio njegov najbliži pomoćnik I. S. Gorshkov, koji je ovom pitanju posvetio cijelo poglavlje u svojoj knjizi "Članci o voćarstvu" (Moskva, Ed. Sel'sk. lit., 1958). U tom slučaju voćke brže prolaze kroz djetinjstvo (znanstvenici kažu "juvenilni") fazu razvoja, povećavaju se otpornost na hladnoću i otpornost na druge nepovoljne čimbenike okoliša, kao rezultat toga, povećava se produktivnost. Kako ne bih bio neutemeljen, navest ću konkretan primjer. Kada je stalna struja propuštena kroz tlo na kojem su rasla mlada crnogorična i listopadna stabla tijekom dnevnog razdoblja, u njihovom su se životu dogodile brojne izvanredne pojave. U lipnju-srpnju pokusna stabla karakterizirana je intenzivnijom fotosintezom, što je rezultat poticanja rasta biološke aktivnosti tla električnom energijom, povećanja brzine kretanja iona tla i bolje apsorpcije korijenskim sustavom biljaka. Štoviše, struja koja teče u tlu stvorila je veliku potencijalnu razliku između biljaka i atmosfere. A to je, kao što je već spomenuto, samo po sebi povoljan čimbenik za stabla, osobito mlada. U sljedećem pokusu, provedenom pod filmskim pokrovom, uz kontinuirani prijenos istosmjerne struje, fitomasa jednogodišnjih sadnica bora i ariša porasla je za 40-42%. Ako bi se ova stopa rasta zadržala nekoliko godina, onda nije teško zamisliti kolika bi to bila velika korist.

Zanimljiv eksperiment o utjecaju električnog polja između biljaka i atmosfere proveli su znanstvenici Instituta za fiziologiju biljaka Akademije znanosti SSSR-a. Otkrili su da fotosinteza ide brže, što je veća potencijalna razlika između biljaka i atmosfere. Tako, na primjer, ako držite negativnu elektrodu u blizini biljke i postupno povećavate napon (500, 1000, 1500, 2500 V), tada će se intenzitet fotosinteze povećati. Ako su potencijali biljke i atmosfere blizu, tada biljka prestaje apsorbirati ugljični dioksid.

Valja napomenuti da je provedeno dosta pokusa na elektrifikaciji tla, kako kod nas tako i u inozemstvu. Utvrđeno je da ovaj učinak mijenja kretanje različitih vrsta vlage u tlu, pospješuje reprodukciju niza tvari koje su biljke teško probavljive te izaziva široku paletu kemijskih reakcija koje mijenjaju reakciju tla. otopina tla. Kada električni utjecaj na tlo slabim strujama, mikroorganizmi se u njemu bolje razvijaju. Određeni su i parametri električne struje, koji su optimalni za različita tla: od 0,02 do 0,6 mA/sq. cm za istosmjernu struju i od 0,25 do 0,5 mA / sq. vidjeti za izmjeničnu struju. Međutim, u praksi, struja ovih parametara, čak i na sličnim tlima, možda neće dati povećanje prinosa. To je zbog raznih čimbenika koji nastaju kada električna energija stupa u interakciju s tlom i biljkama koje se na njemu uzgajaju. U tlu koje pripada istoj klasifikacijskoj kategoriji, u svakom konkretnom slučaju, mogu postojati potpuno različite koncentracije vodika, kalcija, kalija, fosfora i drugih elemenata, mogu postojati različiti uvjeti prozračivanja, a samim tim i prolazak samog sebe. redoks procesi itd. Konačno, ne treba zaboraviti na konstantno mijenjanje parametara atmosferskog elektriciteta i zemaljskog magnetizma. Mnogo toga ovisi i o korištenim elektrodama i načinu električnog izlaganja (konstantno, kratkotrajno itd.). Ukratko, potrebno je u svakom slučaju pokušati odabrati, probati i odabrati...

Zbog ovih i niza drugih razloga, elektrifikacija tla, iako pridonosi povećanju prinosa poljoprivrednih biljaka, a često i prilično značajna, još nije dobila široku praktičnu primjenu. Shvativši to, znanstvenici traže nove pristupe ovom problemu. Dakle, predlaže se tretiranje tla električnim pražnjenjem kako bi se u njemu fiksirao dušik - jedno od glavnih "posuda" za biljke. Da bi se to postiglo, u tlu i atmosferi stvara se kontinuirano lučno pražnjenje niske snage izmjenične struje visokog napona. A tamo gdje "radi", dio atmosferskog dušika prelazi u nitratne oblike, koje biljke asimiliraju. Međutim, to se, naravno, događa na malom području terena i prilično je skupo.

Učinkovitiji je drugi način povećanja količine asimilabilnih oblika dušika u tlu. Sastoji se od korištenja električnog pražnjenja četkom koji se stvara izravno u obradivom sloju. Pražnjenje četkom je oblik plinskog pražnjenja koji se javlja pri atmosferskom tlaku na metalnom vrhu na koji se primjenjuje visoki potencijal. Veličina potencijala ovisi o položaju druge elektrode i polumjeru zakrivljenosti vrha. Ali u svakom slučaju, treba ga mjeriti u deset kilovolti. Zatim, na vrhu vrha, pojavljuje se snop isprekidanih i brzo miješanih električnih iskri poput četke. Takav ispust uzrokuje stvaranje velikog broja kanala u tlu u koje prolazi značajna količina energije i, kako su pokazali laboratorijski i terenski pokusi, doprinosi povećanju oblika dušika koje biljke apsorbiraju u tlu. i, kao rezultat, povećanje prinosa.

Još učinkovitije je korištenje elektrohidrauličkog učinka u obradi tla, koji se sastoji u stvaranju električnog pražnjenja (električne munje) u vodi. Ako se dio tla stavi u posudu s vodom i u toj posudi se napravi električno pražnjenje, tada će se čestice tla zgnječiti, oslobađajući veliku količinu elemenata potrebnih biljkama i vezanjem atmosferskog dušika. Ovaj utjecaj električne energije na svojstva tla i na vodu vrlo povoljno utječe na rast biljaka i njihovu produktivnost. S obzirom na veliku perspektivu ove metode elektrifikacije tla, pokušat ću o tome detaljnije govoriti u zasebnom članku.

Još jedan način elektrifikacije tla vrlo je znatiželjan - bez vanjskog izvora struje. Ovaj smjer razvija Kirovogradski istraživač IP Ivanko. Vlagu tla smatra svojevrsnim elektrolitom, koji je pod utjecajem Zemljinog elektromagnetskog polja. Na granici metal-elektrolit, u ovom slučaju, otopina metal-tlo, javlja se galvansko-električni efekt. Konkretno, kada je čelična žica u tlu, na njezinoj površini nastaju katodne i anodne zone kao rezultat redoks reakcija, a metal se postupno otapa. Kao rezultat toga, na granicama međufaza nastaje razlika potencijala, koja doseže 40-50 mV. Također se formira između dvije žice položene u tlo. Ako su žice, na primjer, na udaljenosti od 4 m, tada je razlika potencijala 20-40 mV, ali jako varira ovisno o vlazi i temperaturi tla, njegovom mehaničkom sastavu, količini gnojiva i drugim čimbenicima. .

Autor je elektromotornu silu između dviju žica u tlu nazvao "agro-EMF", uspio je ne samo izmjeriti, već i objasniti opće obrasce po kojima se ona formira. Karakteristično je da u određenim razdobljima, u pravilu, kada se mijenjaju mjesečeve faze i vrijeme, igla galvanometra, kojom se mjeri struja koja nastaje između žica, naglo mijenja položaj - promjene koje prate takve pojave u stanje Zemljinog elektromagnetskog polja, koje se prenosi na "elektrolit" tla.

Na temelju ovih ideja, autor je predložio stvaranje elektrolizabilnih agronomskih polja. U tu svrhu posebna tegljačka jedinica distribuira čeličnu žicu promjera 2,5 mm namotanu iz bubnja duž dna utora do dubine od 37 cm površine tla. Nakon 12 m po širini polja, operacija se ponavlja. Imajte na umu da žica postavljena na ovaj način ne ometa uobičajene poljoprivredne radove. Pa, ako je potrebno, čelične žice mogu se lako ukloniti iz tla pomoću jedinice za odmotavanje i namotavanje za mjerenje žice.

Eksperimentima je utvrđeno da se ovom metodom na elektrodama inducira "agro-emf" od 23-35 mV. Budući da elektrode imaju različite polaritete, između njih nastaje zatvoreni električni krug kroz vlažno tlo kroz koje teče istosmjerna struja gustoće od 4 do 6 μA / sq. vidi anodu. Prolazeći kroz otopinu tla kao kroz elektrolit, ova struja podupire procese elektroforeze i elektrolize u plodnom sloju, zbog čega kemijske tvari tla potrebne biljkama prelaze iz teško probavljivih u lako probavljive oblike. Osim toga, pod utjecajem električne struje brže se humiziraju svi biljni ostaci, sjeme korova, uginuli životinjski organizmi, što dovodi do povećanja plodnosti tla.

Kao što se može vidjeti, u ovoj varijanti do elektrizacije tla dolazi bez umjetnog izvora energije, samo kao rezultat djelovanja elektromagnetskih sila našeg planeta.

U međuvremenu, zbog te "besplatne" energije, u pokusima je dobiven vrlo visok prinos zrna - do 7 centi po hektaru. S obzirom na jednostavnost, pristupačnost i dobru učinkovitost predložene tehnologije elektrifikacije, vrtlari amateri koje zanima ova tehnologija mogu detaljnije pročitati u članku I. P. 7 iz 1985. Prilikom uvođenja ove tehnologije autor savjetuje postavljanje žica u smjeru od sjevera prema jugu, a poljoprivredno bilje koje se uzgaja iznad njih od zapada prema istoku.

Ovim sam člankom pokušao zainteresirati vrtlare amatere za korištenje raznih biljaka u procesu uzgoja, pored poznatih tehnologija za njegu tla, elektrotehnike. Relativna jednostavnost većine metoda elektrifikacije tla, dostupnih osobama koje su stekle znanja iz fizike, čak iu okviru srednjoškolskog programa, omogućuje njihovo korištenje i testiranje na gotovo svakoj okućnici pri uzgoju povrća, voća i bobičastog voća. , cvjetno-ukrasne, ljekovite i druge biljke. Eksperimentirao sam i s elektrifikacijom tla istosmjernom strujom 60-ih godina prošlog stoljeća pri uzgoju presadnica i presadnica voćarskih i bobičastih kultura. U većini pokusa uočena je stimulacija rasta, ponekad i vrlo značajna, osobito kod uzgoja sadnica trešnje i šljive. Stoga, dragi vrtlari amateri, pokušajte isprobati neki način za elektrifikaciju tla u nadolazećoj sezoni na bilo kojoj kulturi. Što ako vam sve dobro prođe, a sve ovo može se pokazati kao jedan od rudnika zlata?

V. N. Šalamov

Naša Zemlja i drugi planeti imaju i magnetska i električna polja. Činjenica da Zemlja ima električno polje bila je poznata prije otprilike 150 godina. Električni naboj planeta u Sunčevom sustavu stvara Sunce zbog učinaka elektrostatičke indukcije i ionizacije materije planeta. Magnetno polje nastaje zbog aksijalne rotacije nabijenih planeta. Prosječno magnetsko polje Zemlje i planeta ovisi o prosječnoj površinskoj gustoći negativnog električnog naboja, kutnoj brzini aksijalne rotacije i polumjeru planeta. Stoga Zemlju (i druge planete), po analogiji s prolaskom svjetlosti kroz leću, treba smatrati električnom lećom, a ne izvorom električnog polja.

To znači da je Zemlja povezana sa Suncem uz pomoć električne sile, samo Sunce je povezano sa središtem Galaksije uz pomoć magnetske sile, a središte Galaksije je povezano sa središnjim skupom galaksije uz pomoć električne sile.

Naš planet je električni poput sfernog kondenzatora napunjenog na oko 300 000 volti. Unutarnja sfera – površina Zemlje – negativno je nabijena, vanjska sfera – ionosfera – pozitivno. Zemljina atmosfera služi kao izolator.

Atmosferom neprestano teku ionske i konvekcijske struje curenja kondenzatora koje dosežu više tisuća ampera. No, unatoč tome, razlika potencijala između ploča kondenzatora se ne smanjuje.

To znači da u prirodi postoji generator (G), koji stalno nadopunjuje curenje naboja iz ploča kondenzatora. Takav generator je Zemljino magnetsko polje, koje se rotira zajedno s našim planetom u toku sunčevog vjetra.

Kao iu svakom nabijenom kondenzatoru, u zemaljskom kondenzatoru postoji električno polje. Intenzitet ovog polja je vrlo neravnomjerno raspoređen po visini: najveći je na površini Zemlje i iznosi približno 150 V/m. S visinom se otprilike smanjuje prema eksponencijalnom zakonu i na visini od 10 km iznosi oko 3% vrijednosti na površini Zemlje.

Tako je gotovo cijelo električno polje koncentrirano u donjem sloju atmosfere, blizu površine Zemlje. Vektor jačine Zemljinog električnog polja E općenito je usmjeren prema dolje. Zemljino električno polje, kao i svako električno polje, djeluje na naboje određenom silom F, koja potiskuje pozitivne naboje dolje na tlo, a negativne u oblake.

Sve se to može vidjeti u prirodnim pojavama. Na Zemlji neprestano bjesne uragani, tropske oluje i mnoge ciklone. Na primjer, porast zraka tijekom uragana događa se uglavnom zbog razlike u gustoći zraka na periferiji uragana iu njegovom središtu - termalnom tornju, ali ne samo. Dio sile podizanja (oko jedne trećine) osigurava Zemljino električno polje, prema Coulombovu zakonu.

Ocean tijekom oluje je golemo polje posuto šiljcima i rebrima, na kojima su koncentrirani negativni naboji i intenzitet Zemljinog električnog polja. Molekule vode koje isparavaju u takvim uvjetima lako hvataju negativne naboje i odnose ih sa sobom. A Zemljino električno polje, u potpunom skladu s Coulombovim zakonom, pomiče te naboje prema gore, dodajući uzdizanje u zrak.

Dakle, globalni električni generator Zemlje dio svoje snage troši na jačanje atmosferskih vrtloga na planetu – uragana, oluja, ciklona itd. Osim toga, takva potrošnja energije ni na koji način ne utječe na veličinu Zemljinog električnog polja.

Električno polje Zemlje podložno je fluktuacijama: jače je zimi nego ljeti, dostiže maksimum dnevno u 19 sati GMT, a ovisi i o vremenu. Ali te fluktuacije ne prelaze 30% njegove prosječne vrijednosti. U nekim rijetkim slučajevima, pod određenim vremenskim uvjetima, jačina ovog polja može se povećati nekoliko puta.

Tijekom grmljavine, električno polje varira u velikoj mjeri i može promijeniti smjer, ali to se događa na malom području, neposredno ispod grmljavinske ćelije, i to za kratko vrijeme.

Stanislav Nikolajevič Slavin

Započevši ovo djelo citatima iz knjige Vladimira Soloukhina "Trava", vaš poslušni sluga težio je najmanje dva cilja. Prvo, da se sakrije iza mišljenja poznatog prozaika: "Kažu, nisam jedini takav, amater, ne preuzimam svoj posao." Drugo, još jednom podsjetiti na postojanje dobre knjige, čiji autor, po mom mišljenju, još uvijek nije završio posao. Možda, međutim, ne svojom krivnjom.

Prema glasinama koje su došle do mene, objavljivanje 1972. pojedinih poglavlja ove knjige u mnogim štovanom časopisu Science and Life izazvalo je toliki skandal u određenim krugovima na Starom trgu da su urednici bili prisiljeni prestati s objavljivanjem. Prosudbe koje je Soloukhin iznio o biljkama nisu se baš uklapale u općeprihvaćenu Michurinovu doktrinu u to vrijeme, čiju glavnu tezu ljudi starije i srednje generacije vjerojatno pamte i dan-danas: "Nema se što očekivati ​​od prirode. .."

Sada smo, čini se, htjeli-ne htjeli, prisiljeni okrenuti lice natrag prema prirodi, da shvatimo da čovjek uopće nije pupak Zemlje, kralj prirode, već samo jedna i.) njezinih kreacija. A ako želi preživjeti, suživot s prirodom i dalje, onda mora naučiti razumjeti njezin jezik, pridržavati se njezinih zakona.

I ovdje se ispostavlja da ne znamo baš, jako puno o životu životinja, ptica, kukaca, čak ni biljaka koje postoje pored nas. U prirodi postoji mnogo više inteligencije nego što smo navikli vjerovati. Sve je toliko usko povezano sa svime da je ponekad vrijedno razmisliti sedam puta prije nego što učinite jedan korak.

U meni je polako sazrijevala svijest o tome, ali čini se da bih još dugo sjela za pisaću mašinu da se oko mene nisu počele događati nevjerojatne stvari. Tada mi je za oko zapela poruka da su stari, već četvrt stoljeća stari eksperimenti indijskih znanstvenika koji su ustanovili da biljke percipiraju glazbu, danas dobili neočekivani komercijalni nastavak: sada se ananas uzgaja na plantažama uz glazbu, a to zapravo poboljšava okus i kvaliteta plodova . Onda su se odjednom, jedna za drugom, počele pojavljivati ​​knjige, o kojima naš opći čitatelj zna samo iz druge ruke, a ni tada ne svi. Što ste, na primjer, čuli za Maeterlinckov Um cvijeća ili Tompkinsa i Byrdov Tajni život biljaka?...

Ali, kako se kaže, dokrajčio me jedan moj poznanik. Potpuno pozitivna osoba, kandidat poljoprivrednih znanosti, i odjednom, kao da je sasvim običan, kaže mi da svakog proljeća izračunava položaj zvijezda prema astrološkom kalendaru kako bi točno pogodio koji dan treba saditi krumpir. na svojoj parceli.

Pa, kako to pomaže? upitala sam s određenim stupnjem zlobe.

Želite li vjerovati. sviđalo se to nekome ili ne, ali žetva je, uz sve ostale jednake, poštivanje pravila poljoprivredne tehnologije, pravodobno zalijevanje itd., 10-15 posto veća od one kod susjeda.

“Pa, pošto farmeri vjeruju da biljke, kao i ljudi, gledaju u zvijezde”, rekao sam u sebi, “onda ti je, istina, sam Bog naredio da se sve što se nakupilo proteklih godina objavi na ovom zanimljivom, iako dalekom od do kraja razjašnjenog problema. Izložite što ste nakupili, a zatim neka čitatelj shvati što je što..."

Gdje počinje žetva? Za početak je moj sugovornik ponudio da provede mali eksperiment. Uzeo je šaku sjemenki i rasuo ih po metalnoj ploči.

Ovo će biti naša negativna uzemljena ploča kondenzatora, objasnio je. - Sada mu približavamo istu ploču, ali pozitivno nabijenu...

I vidio sam malo čudo: sjemenke su se, kao po zapovijedi, podigle i smrzle, poput vojnika u redovima.

U prirodi postoji sličan kondenzator, - nastavio je moj sugovornik. Njegova donja obloga je zemljina površina, gornja je ionosfera, sloj pozitivno nabijenih čestica smještenih na nadmorskoj visini od oko 100 kilometara. Utjecaj elektromagnetskog polja koji ga stvara na žive organizme Zemlje vrlo je složen i raznolik ...

Tako je započeo naš razgovor s voditeljem jednog od laboratorija Instituta inženjera poljoprivrede, tada kandidatom, a sada, kako sam čuo, doktorom tehničkih znanosti, V. I. Taruškinom.

Vladimir Ivanovič i njegovi kolege bave se dielektričnim separatorima. Što je separator vi, naravno, znate. Ovo je uređaj koji odvaja, na primjer, vrhnje od obranog mlijeka.

U biljnoj proizvodnji separatori odvajaju ljuske od zrna, a sama zrna se razvrstavaju po težini, veličini itd. Ali što je sa strujom? I evo u čemu je stvar.

Prisjetite se iskustva opisanog na početku. Nije slučajno da se sjemenke pokoravaju naredbama električnog polja u kondenzatoru. Svako zrno je zrno pšenice; raž, drugo polje, vrtna kultura je poput sićušnog magneta.

Rad, princip rada naših separatora, temelji se na ovom svojstvu sjemena, - nastavio je priču Vladimir Ivanovič. - Unutar svake od njih nalazi se bubanj na koji je položen namot - slojevi električnih žica. A kada se na žicu spoji napon, oko bubnja se formira elektromagnetno polje.

Sjeme se iz bunkera u mlazu izlije na bubanj. Izlijevaju se i, pod djelovanjem električnog polja, kao da se lijepe, magnetiziraju na površinu bubnja. Da, toliko jaki da ostaju na bubnju čak i kada se okreće.

Najnaelektriziranije i najlakše sjemenke se četkaju. Ostale sjemenke, one teže, same silaze s površine bubnja čim je dio za koji su se zalijepile ispod...

Dakle, sjemenke su podijeljene u zasebne vrste, frakcije. Štoviše, ova podjela ovisi o jačini primijenjenog električnog polja i može se prilagoditi na zahtjev osobe. Na taj način moguće je podesiti električni separator da odvaja, recimo, "živo", klijavo sjeme od neklijalog, pa čak i povećava energiju klijanja embrija.

Što to daje? Kao što je praksa pokazala, takvo sortiranje prije sjetve osigurava povećanje prinosa za 15-20 posto. A sjeme koje ne klija može se koristiti za ishranu stoke ili za mljevenje za kruh.

U borbi protiv korova od velike su pomoći dielektrični separatori koji su vrlo dobro prilagođeni zajedničkom životu s korisnim biljkama. Na primjer, sićušno zrno doddera ne razlikuje se od sjemena mrkve, a ambrozija se vješto prikriva kao rotkvica. Međutim, električno polje lako razlikuje lažno, odvaja korisnu biljku od štetne.

Novi strojevi mogu raditi čak i sa sjemenkama koje nisu prikladne za druge metode tehničkog sortiranja - rekao je Tarushkin na rastanku. - Ne tako davno, primjerice, poslali su nam najmanje sjemenke, od kojih dvije tisuće komada teže samo jedan gram. Prije su se sortirali ručno, ali su se naši separatori bez većih poteškoća nosili s sortiranjem.

A ovo što je napravljeno je, zapravo, tek početak...

Utjecaj prirodnog kondenzatora Zemlje - elektromagnetskih polja utječe ne samo na sjemenke, već i na klice.

Dan za danom povlače svoje stabljike u pozitivno nabijenu ionosferu, a korijenje im se zariva dublje u negativno nabijenu zemlju. Molekule hranjivih tvari, nakon što su se u biljnim sokovima pretvorile u katione i anione, poštujući zakone elektrolitičke disocijacije, idu u suprotnim smjerovima: neke dolje do korijena, druge do listova. Struja negativnih iona teče od vrha biljke do ionosfere. Biljke neutraliziraju atmosferske naboje i tako ih akumuliraju.

Prije nekoliko godina, doktor bioloških znanosti Z.I. Zhurbitsky i izumitelj I.A. Ostryakov postavili su sebi zadatak otkriti kako električna energija utječe na jedan od glavnih procesa u životu biljaka, fotosintezu. U tu svrhu, primjerice, postavljaju takve eksperimente. Punili su zrak strujom i propuštali strujanje zraka ispod staklenog poklopca gdje su stajale biljke. Pokazalo se da se u takvom zraku procesi apsorpcije ugljičnog dioksida ubrzavaju 2-3 puta.

Same biljke bile su podvrgnute elektrifikaciji. Štoviše, oni koji su bili pod negativnim električnim poljem, kako se pokazalo, rastu brže nego inače. Mjesec dana prestižu svoje kolege za nekoliko centimetara.

Štoviše, ubrzani razvoj se nastavlja i nakon uklanjanja potencijala.

Nagomilane činjenice omogućuju izvlačenje nekih zaključaka, rekao mi je Igor Aleksejevič Ostryakov. - Stvaranjem pozitivnog polja oko nadzemnog dijela biljke poboljšavamo fotosintezu, biljka će intenzivnije akumulirati zelenu masu. Negativni ioni povoljno utječu na razvoj korijenskog sustava.

Tako, između ostalog, postaje moguće selektivno utjecati na biljke u procesu njihovog rasta i razvoja, ovisno o tome što nam je točno - "vrhovi" ili "korijeni *" - potrebno ...

Kao stručnjak koji je u to vrijeme radio u proizvodnom udruženju Soyuzvodproekt, Ostryakov je također bio zainteresiran za električna polja s ove točke gledišta. Hranjive tvari iz tla mogu prodrijeti u biljke samo u obliku vodenih otopina. Čini se, kakva je razlika za biljku odakle dobiti vlagu - iz kišnog oblaka ili iz prskalice? Ne, eksperimenti su nepobitno pokazali da je kiša koja je prošla na vrijeme puno učinkovitija od pravovremenog zalijevanja.

Znanstvenici su počeli shvaćati po čemu se kišna kap razlikuje od slavine. I otkrili su: u grmljavinskom oblaku, kapljice dobivaju električni naboj trljanjem o zrak. Uglavnom pozitivno, ponekad negativno. Upravo taj naboj kapljice služi kao dodatni stimulator rasta biljaka. Voda iz slavine nema takvo punjenje.

Štoviše, da bi se vodena para u oblaku pretvorila u kap, potrebna joj je kondenzacijska jezgra – neka beznačajna trunka prašine koju vjetar diže s površine zemlje. Oko njega se počinju nakupljati molekule vode, pretvarajući se iz pare u tekućinu. Istraživanja su pokazala da takve čestice prašine vrlo često sadrže i najmanja zrnca bakra, molibdena, zlata i drugih elemenata u tragovima koji blagotvorno djeluju na biljke.

"Pa, ako je to slučaj, zašto se umjetna kiša ne bi mogla pretvoriti u privid prirodne kiše?" rezonirao je Ostryakov.

A svoj je cilj postigao tako što je dobio autorski certifikat za elektrohidroaeronizator – uređaj koji stvara električne naboje na kapljicama vode. U suštini, ovaj uređaj je električni induktor, koji se postavlja na sprinkler cijev sprinkler sustava iza zone stvaranja kapi na način da kroz njegov okvir ne proleti mlaz vode, već roj pojedinačnih kapi.

Dizajniran je i dozator koji omogućuje dodavanje mikroelemenata u protok vode. Ovako je postavljena. Komad cijevi od električno izolacijskog materijala usijeca se u crijevo koje dovodi vodu u prskalicu. A u cijevi se nalaze molibdenske, bakrene, cinkove elektrode... Jednom riječju, od materijala koji je mikroelement potreban za hranjenje. Kada se primijeni struja, ioni se počinju kretati s jedne elektrode na drugu. Istodobno, neki od njih se ispiru vodom i ulaze u tlo. Broj iona može se podesiti promjenom napona na elektrodama.

Ako je potrebno zasititi tlo elementima u tragovima bora, joda i drugih tvari koje ne provode električnu struju, u akciju stupa druga vrsta dozatora. Kocka betona spušta se u cijev s tekućom vodom, iznutra podijeljena na odjeljke, u koje se stavljaju potrebni mikroelementi. Poklopci odjeljka služe kao elektrode. Kada se na njih dovede napon, elementi u tragovima prolaze kroz pore u betonu i voda ih nosi u tlo.

Detektor krumpira. U muci i brigama neprimjetno je prošlo ljeto. Vrijeme je za žetvu. Ali čak ni osoba ne može uvijek razlikovati krumpir prekriven mokrom jesenskom zemljom od istog crnog gruda zemlje. Što reći o kombajnima krumpira koji veslaju sve s polja?

A ako sortirate odmah na terenu? Mnogi inženjeri su razbili glave zbog ovog problema. Kakvi detektori nisu isprobani mehanički, televizijski, ultrazvučni... Pokušali su čak staviti i gama instalaciju na kombajn. Gama zrake probijale su se kroz zemljane grudice i gomolje, poput rendgenskog zraka, a prijemnik koji je stajao nasuprot senzoru određivao je "što je što".

Ali gama zrake su štetne za ljudsko zdravlje, moraju se poduzeti posebne mjere opreza pri radu s njima. Osim toga, kako se pokazalo, za otkrivanje bez pogrešaka potrebno je da svi gomolji i grudve budu približno istog promjera. Stoga su stručnjaci Rjazanskog radiotehničkog instituta - viši predavač A. D. Kasatkin i tadašnji diplomirani student, a sada inženjer Sergej Rešetnikov - krenuli drugim putem.

Gledali su na gomolj krumpira s gledišta fizike. Poznato je da kapacitet kondenzatora ovisi o propusnosti materijala smještenog između njegovih ploča. Kako se permitivnost mijenja, tako se mijenja i kapacitet. Ovaj fizički princip bio je temelj detekcije, budući da je eksperiment otkrio:

dielektrična konstanta gomolja krumpira mnogo se razlikuje od dielektrične konstante zemljanog gruda.

Ali pronalaženje pravog fizičkog principa samo je početak. Također je bilo potrebno saznati na kojim frekvencijama će detektor raditi u optimalnom načinu rada, razviti shematski dijagram uređaja, provjeriti ispravnost ideje na rasporedu laboratorija...

Pokazalo se da je vrlo teško stvoriti osjetljivi kapacitivni senzor, rekao je Sergej Rešetnikov. - Prošli smo kroz nekoliko opcija i na kraju smo se odlučili na ovaj dizajn. Senzor se sastoji od dvije opružne ploče smještene jedna u odnosu na drugu pod određenim kutom. Krumpir pomiješan s grudom zemlje pada u ovaj neobični lijevak. Čim krumpir ili gruda dotaknu ploče kondenzatora, upravljački sustav generira signal čija vrijednost ovisi o dielektričnoj konstanti objekta unutar senzora. Izvršno tijelo - amortizer - odstupa u jednom ili drugom smjeru, razvrstavajući ...

Djelo je svojedobno nagrađeno na Svesaveznoj smotri Znanstvenog i tehničkog društva studenata. No, nešto se još ne vidi u kombajnima krumpira opremljenim takvim senzorima. Ali prave se na istom mjestu, u Ryazanu ...

Međutim, pritužbe na rusku tromost ostavit ćemo za neki drugi put. Trenutni razgovor je o tajnama biljaka. O njima ćemo dalje.

Biljke u škrinji. Posjetitelj bi se lako mogao izgubiti u Parizu iz 18. stoljeća. Naziva ulica praktički nije bilo, samo je nekoliko kuća imalo svoja imena urezana na zabatima... Još se lakše bilo izgubiti u tadašnjoj znanosti. Teorija flogistona bila je kamen spoticanja na putu razvoja kemije i fizike. Medicina nije ni poznavala tako jednostavan uređaj kao što je stetoskop; ako je liječnik slušao bolesnika, to je činio prislonivši uho na prsa. U biologiji su se svi živi organizmi jednostavno zvali ribe, životinje, drveće, bilje...

Ipak, znanost je već napravila veliki korak u usporedbi s prošlim stoljećima: znanstvenici u svojim istraživanjima prestali su se zadovoljiti samo zaključcima, počeli su uzimati u obzir eksperimentalne podatke. Upravo je eksperiment poslužio kao osnova za otkriće o kojem vam želim reći.

Jean-Jacques de Mairan bio je astronom. Ali, kako i priliči pravom znanstveniku, bio je i promatračka osoba. I stoga je u ljeto 1729. skrenuo pozornost na ponašanje heliotropa, sobne biljke koja je stajala u njegovu uredu. Kako se pokazalo, heliotrop ima posebnu osjetljivost na svjetlost; nije samo okrenuo lišće nakon dnevnog svjetla, već je sa zalaskom sunca njegovo lišće klonuo, opao. Biljka je, takoreći, zaspala do sljedećeg jutra, da bi tek s prvom sunčevom zrakom raširila lišće. Ali najzanimljivije nije to. De Maran je primijetio da heliotrop radi svoju "gimnastiku" čak i kada su prozori sobe navučeni debelim zavjesama. Znanstvenik je postavio poseban eksperiment, zaključavši biljku u podrum, i pobrinuo se da heliotrop nastavi zaspati i buditi se u strogo određeno vrijeme, čak i u potpunom mraku.

De Maran je ispričao svojim prijateljima o izvanrednom fenomenu i ... nije nastavio dalje eksperimente. Naposljetku, bio je astronom, a istraživanje prirode aurore dosadilo mu je više od čudnog ponašanja sobne biljke.

Međutim, sjeme radoznalosti već je bilo bačeno u tlo znanstvene znatiželje. Prije ili kasnije moralo je proklijati. Doista, 30 godina kasnije, na istom mjestu, u Parizu, pojavio se čovjek koji je potvrdio de Maranovo otkriće i nastavio svoje eksperimente.

Čovjek se zvao Henry-Louis Duhamel. Njegovi znanstveni interesi bili su u medicini i poljoprivredi. I stoga, nakon što je saznao za eksperimente de Marana, postao je zainteresiran za njih mnogo više od samog autora.

Za početak, Duhamel je s najvećom mogućom pažnjom reproducirao de Marantove pokuse. Da bi to učinio, uzeo je neke heliotrope, pronašao stari vinski podrum, u koji je ulazio kroz drugi mračni podrum, i tamo ostavio biljke. Štoviše, čak je zaključao neke heliotrope u veliku, kožom obloženu škrinju i pokrio ih s nekoliko deka odozgo kako bi stabilizirao temperaturu... Sve je bilo uzalud: heliotropi su i u ovom slučaju zadržali svoj ritam. I Duhamel je mirne savjesti napisao: "Ovi eksperimenti nam omogućuju da zaključimo da kretanje lišća biljaka ne ovisi ni o svjetlu ni o toplini..."

Od čega onda? Duhamel nije mogao odgovoriti na ovo pitanje. Stotine drugih istraživača iz mnogih zemalja svijeta nisu odgovorili, iako su u njihovim redovima bili Carl Linnaeus, Charles Darwin i mnogi drugi vodeći prirodoslovci.

Tek u drugoj polovici 20. stoljeća tisuće nakupljenih činjenica konačno su omogućile zaključak: sav život na Zemlji, čak i jednostanični mikrobi i alge, ima svoj biološki sat!

Ovi satovi se pokreću izmjenom dana i noći, dnevnim kolebanjima temperature i tlaka, promjenama u magnetskom polju i drugim čimbenicima.

Ponekad je dovoljna jedna zraka svjetlosti da se "kazalke" biološkog sata prebace u određeni položaj i potom same odu, a da ne zalutaju dosta dugo.

Ali kako je uređen sat žive ćelije?

Što je osnova njihovog "mehanizma"?

"Chronos" Eret. Kako bi otkrio princip koji je u osnovi djelovanja živih satova, američki biolog Charles Ehret pokušao je zamisliti njihov mogući oblik. "Naravno, mehaničku budilicu sa strelicama i zupčanicima", zaključio je Ehret, "besmisleno je tražiti unutar žive ćelije. Ali ljudi ne prepoznaju uvijek i ne prepoznaju vrijeme uz pomoć mehaničkih satova?.."

Istraživač je počeo prikupljati informacije o svim mjeračima vremena koje je čovječanstvo ikada koristilo. Proučavao je solarne i vodene satove, pješčane i atomske satove... U njegovoj se zbirci našlo čak i mjesto za satove u kojima se vrijeme određivalo mrljama bijele plijesni koje su tijekom određenog vremena rasle na ružičastoj hranjivoj juhi.

Naravno, takav pristup mogao bi Ereta beskonačno odvesti od cilja. Ali imao je sreće. Jednom je Eret skrenuo pozornost na sat kralja Alfreda, koji je živio u 9. stoljeću. Sudeći prema opisu jednog od kraljevih suvremenika, ovaj sat se sastojao od dva spiralno isprepletena komada užeta natopljena mješavinom pčelinjeg voska i loja za svijeće. Kad su zapaljeni, komadići su gorjeli konstantnom brzinom od tri inča na sat, tako da se mjerenjem duljine ostatka moglo sasvim točno odrediti koliko je vremena prošlo od pokretanja takvih satova.

Dvostruka spirala... Ima nešto iznenađujuće poznato na ovoj slici! Eret je naprezao pamćenje ne uzalud. Napokon se sjetio: "Pa, naravno! Molekula DNK ima oblik dvostruke spirale..."

Međutim, što je iz toga slijedilo? Određuje li zajedništvo oblika zajedničkost biti? Spirala užadi izgori za nekoliko sati, dok se spirala DNK nastavlja kopirati kroz život stanice...

Pa ipak, Eret ns je odbacila nasumičnu misao. Počeo je tražiti živi mehanizam na kojem bi mogao testirati svoje pretpostavke. Na kraju je odabrao ciliastu cipelu - najmanju i najjednostavniju stanicu životinjskog podrijetla, u kojoj su pronađeni bioritmovi. "Obično se trepavice danju ponašaju aktivnije nego noću. Ako uspijem, djelovanjem na molekulu DNK, pomaknuti kazaljke biološkog sata trepavica, može se smatrati dokazanim da se molekula DNK također koristi kao biosatni mehanizam..."

Rezonirajući na ovaj način, Eret je koristio kao alat koji je preveo strelice, lansiranje svjetlosti s različitim valnim duljinama: ultraljubičastom, plavom, crvenom... Ultraljubičasto zračenje bilo je posebno učinkovito - nakon sesije zračenja, ritam života cilijata primjetno se promijenio .

Dakle, može se smatrati dokazanim: molekula DNK se koristi kao unutarnji mehanizam sata. Ali kako mehanizam funkcionira? Kao odgovor na ovo pitanje, Eret je razvio najsloženiju teoriju, čija se bit svodi na ovo.

Osnova vremenske reference su vrlo dugačke (do 1 m duge!) molekule DNK, koje je američki znanstvenik nazvao "chronons". U normalnom stanju, te su molekule smotane u čvrstu spiralu, zauzimajući vrlo malo prostora. Na onim mjestima gdje se niti zavojnice lagano razilaze, gradi se glasnička RNA, koja na kraju doseže punu duljinu jednog lanca DNK. Istodobno se događa niz međusobno povezanih reakcija čiji se omjer brzina može smatrati radom "mehanizma" sata. Takav je, kako kaže Ehret, kostur procesa, "u kojem se izostavljaju svi detalji koji nisu apsolutno neophodni".

Pulsirajuće cijevi. Napominjemo da američki znanstvenik smatra da su kemijske reakcije temelj ciklusa, njegov temelj. Ali što točno?

Da bismo odgovorili na ovo pitanje, prijeđimo iz 1967. godine, kada je Eret provodio svoje istraživanje, na drugu godinu prije deset godina. I pogledajmo u laboratorij sovjetskog znanstvenika B.P. Belousova. Na njegovoj radnoj površini mogao se vidjeti stativ s običnim laboratorijskim epruvetama. Ali njihov je sadržaj bio poseban. Tekućina u epruvetama povremeno je mijenjala boju.

Sad je bila crvena pa je postala plava, pa opet rumenila...

Belousov je izvijestio o novoj vrsti pulsirajućih kemijskih reakcija koje je otkrio na jednom od simpozija biokemičara. Izvješće je slušano sa zanimanjem, ali nitko nije obraćao pažnju na činjenicu da su početne komponente u cikličkim reakcijama organske tvari, sastavom vrlo slične tvarima žive stanice.

Samo dva desetljeća kasnije, nakon smrti Belousova, njegov rad cijenio je još jedan ruski znanstvenik A.M. Zhabotinsky.

On je, zajedno sa svojim kolegama, razvio detaljan recept za reakcije ove klase i 1970. izvijestio o glavnim rezultatima svojih istraživanja na jednom od međunarodnih kongresa.

Nadalje, početkom 1970-ih, rad sovjetskih znanstvenika podvrgnut je temeljitoj analizi stranih stručnjaka. Tako su Amerikanci R. Field, E. Koros i R. Knowes otkrili da se među mnogim čimbenicima koji određuju način interakcije tvari u pulsirajućim reakcijama mogu razlikovati tri glavna: koncentracija bromovodične kiseline, koncentracija bromidnih iona i oksidacija metalni ioni katalizatora. Sva tri čimbenika spojena su u novi koncept, koji su američki biolozi nazvali Oregon oscilator, ili orsgonator, po svom radnom mjestu. To je oregonator kojeg mnogi znanstvenici smatraju odgovornim kako za postojanje cijelog periodičkog ciklusa u cjelini, tako i za njegov intenzitet, brzinu procesnih oscilacija i druge parametre.

Nešto kasnije, indijski znanstvenici koji su radili pod vodstvom A. Winfreyja otkrili su da su procesi koji se događaju tijekom takvih reakcija vrlo slični procesima u živčanim stanicama. Štoviše, isti je R. Field, u suradnji s matematičarem V. Trayem, uspio matematički dokazati sličnost procesa oregonatora i pojava koje se javljaju u nedavno otkrivenoj živčanoj membrani. Bez obzira na njih, naši su sunarodnjaci F.V. Gulko i A.A. Petrov dobili slične rezultate koristeći kombinirano analogno-digitalno računalo.

Ali uostalom, takva živčana membrana je ljuska živčane stanice. A u membrani postoje "kanali" - vrlo velike proteinske molekule koje su dosta slične molekulama DNK koje se nalaze u jezgri iste stanice. A ako procesi u membrani imaju biokemijsku osnovu - a to je danas sasvim pouzdano utvrđeno - zašto bi onda procesi koji se odvijaju u jezgri imali bilo kakvu drugu osnovu?

Tako se kao da se kemijska osnova bioritmova počinje sasvim jasno crtati. Danas nema sumnje da su materijalna osnova bioloških satova, njihovi "zupčanici" biokemijski procesi. Ali kojim redoslijedom se jedan "zupčanik" drži za drugi? Kako se točno odvija lanac biokemijskih procesa u svoj svojoj cjelovitosti i složenosti? .. To tek treba temeljito razumjeti - ovako govori jedan od vodećih stručnjaka u našoj zemlji u ovoj oblasti, voditelj laboratorija Instituta za biomedicinske probleme B, komentirao je u razgovoru sa mnom stanje u bioritmologiji .S.Alyakrinsky.

I premda u kemiji bioritmologije još uvijek postoji mnogo nejasnoća, prvi eksperimenti o praktičnoj uporabi takvih kemijskih satova već su provedeni. Tako je, recimo, prije nekoliko godina, kemijski inženjer E.N. Moskalyanova, proučavajući kemijske reakcije u otopinama koje sadrže jednu od aminokiselina potrebnih za osobu - triptofan, otkrio je još jednu vrstu pulsirajućih reakcija: tekućina je mijenjala boju ovisno o vremenu. dana.

Reakcija s dodacima bojila najintenzivnije se odvija pri temperaturi od oko 36°C. Kada se zagrije iznad 40 °, boje počinju blijedjeti, molekule triptofana se uništavaju. Reakcija također prestaje kada se otopina ohladi na 0°C. Jednom riječju, javlja se izravna analogija s temperaturnim režimom kemijskog sata našeg tijela.

Sama Moskalyanova provela je više od 16 tisuća eksperimenata. Epruvete s otopinama poslala je na ispitivanje mnogim znanstvenim institucijama u zemlji. A sada, kada je prikupljena ogromna količina činjeničnog materijala, postalo je jasno: doista, otopine koje sadrže triptofan i ksanthhidrolnu boju sposobne su s vremenom promijeniti svoju boju. Tako je, u principu, postalo moguće stvoriti potpuno novi sat koji ne treba ni ruke ni mehanizam ...

Žive baterije. "Svi znaju kako popularizatori vole isticati ulogu slučajnosti u povijesti velikih otkrića. Kolumbo je otplovio da istraži zapadni morski put do Indije i, zamislite, sasvim slučajno... Newton sjedi u svom vrtu, i odjednom jabuka slučajno padne..."

Tako pišu u svojoj knjizi, čiji je naslov smješten u naslovu ovog poglavlja, S. G. Galaktionov i V. M. Yurin. I dalje tvrde da povijest otkrića elektriciteta u živim organizmima nije iznimka. Mnogi radovi naglašavaju da je otkriven sasvim slučajno: Luigi Galvani, profesor anatomije na Sveučilištu u Bologni, dotaknuo je pripremljeni žablji mišić hladnu ogradu balkona i ustanovio da se trza. Zašto?

Znatiželjni profesor se često češao po glavi pokušavajući odgovoriti na ovo pitanje, dok na kraju nije došao do zaključka da se mišić kontrahirao jer se u ogradi spontano inducirala mala električna struja. On je taj koji, poput živčanog impulsa, daje naredbu mišiću da se skupi.

I bilo je to uistinu briljantno otkriće. Uostalom, ne zaboravite: u dvorištu je bila tek 1786. godina, a prošlo je samo nekoliko desetljeća nakon što je Gausen iznio nagađanje da je princip koji djeluje u živcu struja. Da, i sama električna energija za mnoge je još uvijek ostala misterij sa sedam pečata.

U međuvremenu je napravljen početak.

A od vremena Galvanija elektrofiziolozima su postale poznate takozvane struje oštećenja. Ako se, na primjer, mišićni preparat prereže preko vlakana i elektrode galvanometra, uređaja za mjerenje slabih struja i napona, dovedu do reza i na uzdužnu neoštećenu površinu, tada će zabilježiti potencijalnu razliku od cca. 0,1 volti. Analogno su počeli mjeriti struje oštećenja u biljkama. Dijelovi lišća, stabljike i plodova uvijek su bili negativno nabijeni u odnosu na normalno tkivo.

Zanimljiv eksperiment na ovom području izveli su 1912. Beitner i Loeb. Prepolovili su običnu jabuku i iz nje izvadili jezgru. Kada je, umjesto jezgre, unutar jabuke postavljena elektroda, a druga pričvršćena na koru, galvanometar je ponovno pokazao prisutnost napona - jabuka je radila kao živa baterija.

Naknadno se pokazalo da je određena potencijalna razlika pronađena i između različitih dijelova neoštećene biljke. Tako, recimo, središnja žila lista kestena, duhana, bundeve i nekih drugih kultura ima pozitivan potencijal u odnosu na zeleno meso lista.

Zatim je nakon strujanja razaranja došao red na otvaranje struja djelovanja. Klasičan način da ih demonstrira pronašao je isti Galvani.

Dva neuromišićna pripravka dugotrajne žabe slažu se tako da živac druge leži na mišićnom tkivu jedne. Stimulirajući prvi mišić hladnoćom, strujom ili nekom kemijskom tvari, možete vidjeti kako se drugi mišić počinje izrazito kontrahirati.

Naravno, pokušali su pronaći nešto slično u biljkama. Doista, struje djelovanja otkrivene su u pokusima s lisnim peteljkama mimoze, biljke za koju se zna da je sposobna izvoditi mehaničke pokrete pod utjecajem vanjskih podražaja. Štoviše, najzanimljivije rezultate dobio je Burdon-Sanders, koji je proučavao strujanja djelovanja u zatvarajućim listovima biljke insektojeda - venerine muholovke. Pokazalo se da se u trenutku savijanja lista u njegovim tkivima stvaraju potpuno iste struje djelovanja kao i u mišićima.

I konačno, pokazalo se da se električni potencijali u biljkama mogu naglo povećati u određenim trenucima, recimo, kada određena tkiva odumru. Kada je indijski istraživač Bose spojio vanjski i unutarnji dio zelenog graška i zagrijao ga na 60 °C, galvanometar je registrirao električni potencijal od 0,5 volti.

Sam Bos komentirao je ovu činjenicu uz sljedeće razmatranje: „Ako se u nizu skupi 500 pari polovica graška određenim redoslijedom, tada konačni električni napon može biti 500 volti, što je sasvim dovoljno da ubije nesuđenu žrtvu u električna stolica Dobro je da kuhar ne zna za opasnost koja mu prijeti kada priprema ovo posebno jelo, a na njegovu sreću, grašak se ne spaja u naručeni niz.

Baterija je ćelija. Razumljivo, istraživače je zanimalo pitanje koja je minimalna veličina žive baterije. Za to su jedni počeli strugati sve više šupljina unutar jabuke, drugi - drobiti grašak na sve manje komade, dok nije postalo jasno: da bi došli do kraja ove "ljestve drobljenja", potrebno je provoditi istraživanja na staničnoj razini.

Stanična membrana podsjeća na neku vrstu ljuske, koja se sastoji od celuloze.

Njegove molekule, koje su dugi polimerni lanci, savijaju se u snopove, tvoreći filamentne niti - micele. Micele pak tvore vlaknaste strukture - fibrile. A iz njihovog preplitanja nastaje osnova stanične membrane.

Slobodne šupljine između fibrila mogu biti djelomično ili potpuno ispunjene ligninom, amilopektinom, hemicelulozom i nekim drugim tvarima. Drugim riječima, kako je jednom rekao njemački kemičar Freudsnberg, "stanična membrana nalikuje armiranom betonu", u kojoj micelarne niti imaju ulogu pojačanja, a lignin i druga punila su svojevrsni beton.

Međutim, i ovdje postoje značajne razlike. "Beton" ispunjava samo dio praznina između fibrila. Ostatak prostora ispunjen je "živom tvari" stanice - protoplastom. Njegova sluzna tvar - protoplazma - sadrži male i složeno organizirane inkluzije odgovorne za najvažnije životne procese. Na primjer, kloroplasti su odgovorni za fotosintezu, mitohondriji su odgovorni za disanje, a jezgra je odgovorna za diobu i razmnožavanje. Štoviše, obično se sloj protoplazme sa svim tim inkluzijama nalazi uz staničnu stijenku, a unutar protoplasta veći ili manji volumen zauzima vakuola - kap vodene otopine raznih soli i organskih tvari. A ponekad u stanici može biti nekoliko vakuola.

Različiti dijelovi stanice međusobno su odvojeni najtanjim filmovima membrana. Debljina svake membrane je samo nekoliko molekula, ali treba napomenuti da su te molekule prilično velike, te stoga debljina membrane može doseći 75-100 angstroma. (Čini se da je vrijednost stvarno velika; međutim, ne zaboravimo da je sam angstrom samo 10 "cm.)

Međutim, na ovaj ili onaj način, u strukturi membrane mogu se razlikovati tri molekularna sloja: dva vanjska tvore proteinske molekule, a unutarnji, koji se sastoji od tvari slične masti - lipida. Ovo slojevitost daje membrani selektivnost; Vrlo jednostavno rečeno, različite tvari prodiru kroz membranu različitim brzinama. A to omogućuje stanici da od štetnih okoliša izabere najpotrebnije tvari za nju, da ih akumulira unutra.

Da, postoje tvari! Kao što su, na primjer, pokazali eksperimenti provedeni u jednom od laboratorija Moskovskog instituta za fiziku i tehnologiju pod vodstvom profesora E.M. Trukhana, membrane su sposobne odvojiti čak i električne naboje. Oni dopuštaju, recimo, da elektroni prijeđu na jednu stranu, dok protoni ne mogu prodrijeti kroz membranu.

Koliko je složen i suptilan posao koji znanstvenici moraju obaviti može se suditi po ovoj činjenici. Iako smo rekli da se membrana sastoji od prilično velikih molekula, njezina debljina u pravilu ne prelazi 10 "cm, milijunti dio centimetra. I ne može se učiniti debljom inače učinkovitost odvajanja naboja naglo pada.

I još jedna poteškoća. U običnom zelenom listu, kloroplasti, fragmenti koji sadrže klorofil, također su odgovorni za prijenos električnih naboja. A te tvari su nestabilne, brzo postaju neupotrebljive.

Zeleno lišće u prirodi živi 3-4 mjeseca, - rekao mi je jedan od laboratorijskog osoblja, kandidat fizikalnih i matematičkih znanosti V.B. Kireev. – Naravno, besmisleno je na ovoj osnovi stvarati industrijsko postrojenje koje bi proizvodilo električnu energiju po patentu zelenog lista. Stoga je potrebno ili pronaći načine kako prirodne tvari učiniti otpornijima i trajnijima, ili, po mogućnosti, pronaći sintetičke zamjene za njih. Trenutno radimo na tome...

A nedavno je došao prvi uspjeh: stvoreni su umjetni analozi prirodnih membrana. Osnova je bio cink oksid. Odnosno, najobičnija, poznata bjelica ...

Rudari zlata. Objašnjavajući podrijetlo električnih potencijala u biljkama, ne može se zaustaviti samo na konstataciji činjenice: "električnost biljke" rezultat je neravnomjerne (čak i vrlo neravnomjerne!) raspodjele iona između različitih dijelova stanice i okoline. Odmah se postavlja pitanje: "Zašto nastaje takva neravnina?"

Poznato je, na primjer, da je za pojavu razlike potencijala od 0,15 volti između stanice alge i vode u kojoj žive, potrebno da koncentracija kalija u vakuoli bude oko 1000 puta veća nego u "vanbrodskom motoru". "voda. No, znanosti je poznat i proces difuzije, odnosno spontana želja bilo koje tvari da bude ravnomjerno raspoređena po cijelom raspoloživom volumenu. Zašto se to ne događa u biljkama?

U potrazi za odgovorom na ovo pitanje morat ćemo se dotaknuti jednog od središnjih problema moderne biofizike - problema aktivnog transporta iona kroz biološke membrane.

Počnimo iznova nabrajajući neke dobro poznate činjenice. Gotovo uvijek je sadržaj pojedinih soli u samoj biljci veći nego u tlu ili (kod algi) u okolišu. Na primjer, alga nitella sposobna je akumulirati kalij u koncentracijama tisućama puta većim nego u prirodi.

Štoviše, mnoge biljke akumuliraju ne samo kalij. Pokazalo se, primjerice, da je u algi Kadophora fracta sadržaj cinka bio 6000, kadmija - 16 000, cezija - 35 000 i itrija - gotovo 120 000 puta veći nego u prirodi.

Ova činjenica je, inače, neke istraživače navela na ideju o novom načinu iskopavanja zlata. Evo kako je npr. Gr. Adamov u svojoj knjizi "Tajna dvaju oceana" - nekoć popularnom fantastičnom pustolovnom romanu napisanom 1939. godine.

Najnovija podmornica "Pioneer" prelazi dva oceana, s vremena na vrijeme zaustavljajući se u čisto znanstvene svrhe. Tijekom jednog zaustavljanja, grupa istraživača šeće morskim dnom. I tako...

"Odjednom je zoolog stao, pustio Pavlikovu ruku i, trčeći u stranu, podigao nešto s dna. Pavlik je vidio da znanstvenik ispituje veliku crnu zamršeno uvijenu školjku, gurnuvši metalni prst odijela između njegovih preklopa.

Kako težak ... - promrmlja zoolog. - Kao komad željeza... Kako čudno...

Što je, Arsen Davidoviču?

Pavlik! - iznenada je uzviknuo zoolog, s naporom otvorivši vrata i pozorno pregledavajući želatinasto tijelo zatvoreno između njih. - Pavlik, ovo je nova vrsta klase laminabranchial. Potpuno nepoznato znanosti...

Zanimanje za tajanstvenog mekušaca još se više rasplamsalo kada je zoolog objavio da je, proučavajući strukturu tijela i kemijski sastav, u njegovoj krvi pronašao ogromnu količinu otopljenog zlata, zbog čega se ispostavilo da je težina mekušaca veća. neobičan.

U ovom slučaju pisac znanstvene fantastike nije izmislio ništa posebno. Doista, ideja o korištenju različitih živih organizama za vađenje zlata iz morske vode u nekom trenutku je posjedovala mnoge umove. Šire se legende o koraljima i školjkama koje nakupljaju zlato gotovo tonama.

Te su se legende, međutim, temeljile na stvarnim činjenicama. Davne 1895. Leversidge je nakon analize sadržaja zlata u pepelu morskih algi utvrdio da je on prilično visok - 1 g na 1 tonu pepela. Uoči Prvog svjetskog rata predloženo je nekoliko projekata podizanja podvodnih nasada na kojima bi se uzgajale "zlatonosne" alge. Niti jedan od njih, međutim, nije proveden.

Shvativši da je prilično skupo obavljati bilo kakav posao u oceanima, botaničari kopača zlata proširili su se na kopno. Tridesetih godina prošlog stoljeća grupa profesora B. Nemetsa u Čehoslovačkoj je provela istraživanja pepela raznih sorti kukuruza. Dakle, rezultati analize pokazali su da Indijci ovu biljku ne smatraju uzalud zlatnom - u njenom pepelu bilo je dosta plemenitog metala: opet, 1 g na 1 tonu pepela.

Međutim, njegov sadržaj u pepelu šišarki bio je još veći, do 11 g na 1 tonu pepela.

Stanični roboti. Međutim, "zlatna groznica" je ubrzo zamrla, jer nitko nije uspio niti natjerati biljke da akumuliraju zlato u većoj koncentraciji, niti razviti prilično jeftin način da ga izvuku čak i iz pepela. Ali biljke se i dalje koriste kao svojevrsni indikatori u geološkim istraživanjima. I danas se geolozi ponekad fokusiraju na određene vrste biljaka. Poznato je, primjerice, da neke vrste kvinoje rastu samo na tlima bogatim solju. I geolozi koriste ovu okolnost kako bi istražili i ležišta soli i rezerve nafte, koje se često pojavljuju ispod slojeva soli. Sličnom fitogeokemijskom metodom traže se nalazišta kobalta, sulfida, uranovih ruda, nikla, kobalta, kroma i... svejedno zlata.

I ovdje je, očito, vrijeme da se prisjetimo onih membranskih pumpi koje je naš poznati znanstvenik S.M. Martirosov jednom nazvao biorobotima stanice. Zahvaljujući njima određene tvari se selektivno pumpaju kroz membranu.

One koje ozbiljno zanimaju principi rada membranskih crpki, upućujem izravno na Martirosovljevu knjigu "Bionopumpe - roboti stanice?", gdje su na 140 stranica detaljno izložene mnoge suptilnosti, s formulama i dijagramima. Pokušavamo se snaći s najnižim minimumom.

"Biološka pumpa je molekularni mehanizam lokaliziran u membrani i sposoban transportirati tvari koristeći energiju oslobođenu tijekom razgradnje adenozin trifosfata (ATP) ili koristeći bilo koji drugi oblik energije", piše Martirosov. I dalje: "Do danas se stvorilo mišljenje da u prirodi postoje samo ionske pumpe. A budući da su dobro proučene, možemo pažljivo analizirati njihovo sudjelovanje u životu stanica."

Različitim trikovima i zaobilaznim načinima - ne zaboravite, znanstvenici se moraju nositi s mikroskopskim objektom debljine 10 "cm, znanstvenici su uspjeli ustanoviti da membranske pumpe ne samo da imaju sposobnost razmjene natrijevih iona stanice za kalijeve ione izvana. okoliša, ali služe i kao izvor električne struje.

To je zato što natrijeva pumpa obično izmjenjuje dva natrijeva iona za dva iona kalija. Dakle, jedan ion, takoreći, ispada suvišnim, višak pozitivnog naboja se stalno izvlači iz stanice, što dovodi do stvaranja električne struje.

Pa, odakle sama membranska pumpa crpi energiju za svoj rad? U pokušaju da odgovori na ovo pitanje 1966. godine engleski biokemičar Peter Mitchell iznio je hipotezu čija je jedna od odredbi bila da apsorpcija svjetlosti živom stanicom neizbježno dovodi do činjenice da u njoj nastaje električna struja.

Englezovu hipotezu razvili su dopisni član RAS-a V.P. Skulachev, profesori E.N. Kondratiev, N.S. Egorov i drugi znanstvenici. Membrane su se počele uspoređivati ​​sa kondenzatorima za pohranu. Pojašnjeno je da se u membrani nalaze posebni proteini koji rastavljaju molekule soli na sastavne dijelove, pozitivno i negativno nabijene ione, te na kraju završavaju na suprotnim stranama. Tako se akumulira električni potencijal koji se čak uspio i izmjeriti – iznosi gotovo četvrt volta.

Štoviše, zanimljiv je i sam princip mjerenja potencijala. Znanstvenici koji su radili pod vodstvom V.P. Skulacheva stvorili su optičku mjernu opremu. Činjenica je da su uspjeli pronaći boje koje, kada se stave u električno polje, mijenjaju svoj apsorpcijski spektar. Štoviše, neke od tih boja, poput klorofila, trajno su prisutne u biljnim stanicama. Dakle, mjerenjem promjene u njegovom spektru, istraživači su uspjeli odrediti veličinu električnog polja.

Kaže se da bi ove izvana beznačajne činjenice uskoro mogle biti praćene grandioznim praktičnim posljedicama. Nakon što su ispravno razumjeli svojstva membrane, mehanizam rada njezinih pumpi, znanstvenici i inženjeri jednog će dana stvoriti njezine umjetne kolege. A oni će zauzvrat postati osnova nove vrste elektrane - biološke.

Na nekom mjestu gdje uvijek ima puno sunca - na primjer, u stepi ili pustinji - ljudi će širiti ažur tanki film na stotine nosača, koji može pokriti područje čak i desetke četvornih kilometara. A u blizini će biti postavljeni uobičajeni transformatori i tornjevi za prijenos energije. I bit će još jedno tehničko čudo temeljeno na patentima prirode. "Mreža za hvatanje sunčeve svjetlosti" redovito će davati struju, ne zahtijevajući za svoj rad ni divovske brane, poput hidroelektrane, niti potrošnju ugljena, plina i drugih goriva, poput termoelektrane. Bit će dovoljno jedno sunce koje nam, kao što znate, do sada sja besplatno...

Legende o biljkama kanibalima. "Ne bojte se. Kanibalsko stablo," karika koja nedostaje "između biljnog i životinjskog svijeta, ne postoji, južnoafrički pisac Lawrence Green smatra potrebnim odmah upozoriti svog čitatelja. - Pa ipak, možda postoji zrno istine u besmrtnoj legendi o zlokobnom drvetu..."

Dalje ćemo govoriti o tome što je pisac mislio govoreći o "zrnu istine". Ali prvo, hajde da pričamo o samim legendama.

"... A onda se veliko lišće polako počelo dizati. Teški, poput strijela ždralova, podigli su se i zatvorili na žrtvu snagom hidrauličke preše i nemilosrdnošću oruđa za mučenje. Trenutak kasnije, gledajući kako se ovo ogromno lišće čvršće pritišće jedno drugo uz prijatelja, vidio sam potoke tekućine od patote kako teku niz drvo, pomiješane s krvlju žrtve. Pri pogledu na to, gomila divljaka oko mene je prodorno vrisnula, okružila je stablo sa svih strana, počeše ga grliti, i svaki sa šalicom, lišćem, rukama ili jezikom - uze dovoljno tekućine da poludi i poludi..."

I ovome nije oklijevao dodati da je stablo izgledalo poput ananasa osam stopa visoko. Da je tamnosmeđe boje, a drvo je izgledalo tvrdo poput željeza. Tih osam listova visjelo je s vrha stošca do zemlje, poput otvorenih vrata koja vise na šarkama. Štoviše, svaki je list završavao šiljkom, a površina je bila prošarana velikim zakrivljenim šiljcima.

Općenito, Lihe nije ograničavao svoju maštu i završio je jeziv opis ljudske žrtve biljci ljudožderu napomenom da je lišće stabla zadržalo okomiti položaj deset dana.

A kad su se ponovno spustili, u podnožju je bila čisto izgrizena lubanja.

Ova besramna laž je ipak potaknula čitav književni trend. Skoro pola stoljeća, kakve li se strasti nisu vidjele na stranicama raznih publikacija! Iskušenju nije mogao odoljeti ni poznati engleski književnik Herbert Wells, koji je sličan događaj opisao u svojoj priči “Procvat jedne čudne orhideje”.

Sjećate li se što se dogodilo izvjesnom gospodinu Wetherburneu, koji je tom prilikom kupio korijen nepoznate tropske orhideje i uzgojio ga u svom stakleniku? Jednog dana orhideja je procvjetala, a Weatherburn je potrčao pogledati ovo čudo. I iz nekog razloga sam se zadržao u stakleniku. Kada u pola šest, po ustaljenoj rutini, vlasnik nije došao za stol da popije tradicionalnu šalicu čaja, domaćica je otišla doznati što bi ga moglo odgoditi.

"Ležao je u podnožju čudne orhideje. Zračni korijeni poput ticala više nisu visjeli slobodno u zraku. Približavajući se, formirali su, kao, klupko sivog užeta, čiji su krajevi čvrsto prekrivali njegovu bradu. , vrat i ruke.

Isprva nije razumjela. Ali onda sam ugledao tanak mlaz krvi ispod jednog od grabežljivih ticala..."

Hrabra je žena odmah ušla u borbu sa strašnom biljkom. Razbila je staklo staklenika kako bi se riješila opojne arome koja je vladala zrakom, a zatim počela vući tijelo vlasnika.

"Lonac s strašnom orhidejom pao je na pod. S mračnom upornošću, biljka se još uvijek držala svog plijena. Prekomjerno se trudila, odvukla je tijelo zajedno s orhidejom do izlaza. Tada joj je palo na pamet da otkine jedno pričvršćeno korijenje u jednom trenutku, a za minutu Weatherburn je bio slobodan. Bio je blijed kao plahta, krv je tekla iz brojnih rana..."

Ovo je strašna priča koju je pisalo pero. Međutim, s piscem znanstvene fantastike potražnja je mala - nije nikoga uvjeravao da se njegova priča temelji na dokumentarnim činjenicama.

Ali drugi su se držali do posljednjeg...

I što je iznenađujuće: čak su i ozbiljni znanstvenici povjerovali svojim "dokumentarnim dokazima". U svakom slučaju, neki od njih pokušali su pronaći grabežljive biljke na našem planetu. I moram reći da je njihov trud na kraju ... okrunjen uspjehom! Biljke lovca su doista pronađene.

Močvarni lovci. Na vašu i moju sreću, takve biljke se ne hrane ljudskim žrtvama, pa čak ni životinjama, već samo kukcima.

Danas se u udžbenicima botanike često spominje venerina muholovka, biljka pronađena u močvarama Sjeverne Karoline u Sjedinjenim Državama. List joj završava zadebljanom okruglom pločom čiji su rubovi zasječeni oštrim zubima. I sama površina lisne ploške prošarana je osjetljivim čekinjama. Dakle, ako kukac samo sjedne na list koji tako privlačno miriše, a polovice opremljene zubima sruše se poput prave zamke.

List rosičice, biljka insektojeda koja raste u tresetnim močvarama Rusije, izgleda kao četka za masažu glave, samo malene veličine. Po cijeloj površini lisne ploške strše setae okrunjene kuglastim oteklinama. Na vrhu svake takve čekinje ističe se kap tekućine, poput kapljice rose. (Odatle, usput, naziv.) Ove čekinje su obojene jarko crvenom bojom, a same kapljice odišu slatkom aromom ...

Općenito, rijedak kukac će odoljeti iskušenju da ispita nektar u listu.

Pa, onda se događaji razvijaju prema ovom scenariju. Šapicama se glupa muha odmah zalijepi za ljepljivi sok, a čekinje se počnu savijati unutar lista, dodatno držeći plijen. Ako to nije dovoljno, sama lisna ploča se također savija, kao da omata kukac.

List tada počinje lučiti mravlju kiselinu i probavne enzime. Pod djelovanjem kiseline kukac ubrzo prestaje lepršati, a zatim se njegova tkiva uz pomoć enzima prenose u topivo stanje i apsorbiraju na površini lista.

Jednom riječju, priroda je naporno radila, izmišljajući ribolovnu opremu za biljke insektojeda. Dakle, vidite, dobavljači egzotike imali su čime opisati detalje koji golicaju živce čitatelja. Zamijenio kukca ljudskom žrtvom i kotrljaj stranicu po stranicu...

Međutim, ovdje se ne radi o hakovima, već o samoj ribolovnoj opremi koju je izmislila priroda. Neki od njih imaju jednokratno djelovanje - list vodene biljke Aldrovand, na primjer, odmah odumre nakon hvatanja i probave plijena.

Drugi su za višekratnu upotrebu. I, recimo, još jedna vodena biljka, utricularia, koristi takav trik u svojoj zamci. Sama zamka je vrećica s uskim ulazom koji se zatvara posebnim ventilom. Unutarnja površina vrećice obložena je žlijezdama, svojevrsnim pumpama - formacijama koje mogu intenzivno isisati vodu iz šupljine. Što se događa čim plijen - mali rak ili kukac - dotakne barem jednu od dlačica na ulazu. Ventil se otvara, protok vode juri u šupljinu, povlačeći plijen zajedno sa sobom. Ventil se tada zatvara, voda je isisana, možete početi jesti...

Posljednjih godina znanstvenici su otkrili da je broj lovaca na kukce u biljnom svijetu puno veći nego što se mislilo. Istraživanja su pokazala da se čak i dobro poznati krumpir, rajčica i duhan mogu pripisati ovoj klasi. Sve ove biljke imaju na lišću mikroskopske dlačice s kapljicama ljepila koje ne samo da mogu zadržati kukce, već i proizvoditi enzime za probavu organske tvari životinjskog podrijetla.

Entomolog J. Barber, koji proučava komarce na Sveučilištu New Orleans (SAD), otkrio je da se ličinke komaraca često lijepe za ljepljivu površinu sjemena pastirske torbice.

Sjeme proizvodi neku vrstu ljepljive tvari koja privlači ličinke. E, onda se sve događa po uhodanoj tehnologiji: sjeme luči enzime, a dobivena prihrana se potom koristi za bolji razvoj klica.

Čak je i ananas pao pod sumnju da je mesožder. Kišnica se često nakuplja u podnožju njegovih listova, a tamo se razmnožavaju mali vodeni organizmi - cilijati, rotiferi, ličinke kukaca... Neki istraživači smatraju da dio ovog živog bića odlazi na prehranu biljke.

Tri linije obrane. Nakon što znanstvenici shvate neki fenomen, obično se postavlja pitanje: što učiniti s stečenim znanjem? Možete, naravno, preporučiti: na onim mjestima gdje ima puno komaraca posadite plantaže rosike i pastirske torbice. Možete djelovati lukavije: metodama genetskog inženjeringa cijepiti kultivirane biljke ili razviti vještine koje već posjeduju u samokontroli poljoprivrednih štetnika. Na primjer, krumpirova zlatica iz Colorada napala je grm krumpira. I to njam-njam - i nema bubice. Pesticidi nisu potrebni, nepotrebne muke, a povećanje prinosa kao rezultat dodatne prihrane je zajamčeno. A možete ići i dalje: razviti zaštitne sposobnosti svih kultiviranih biljaka bez iznimke. Štoviše, moći će se obraniti ne samo od vidljivih, već i od nevidljivih neprijatelja.

Dakle, isti krumpir, rajčica i drugi predstavnici obitelji velebilja, osim fizičkog oružja, da tako kažem, sposobni su koristiti kemijsko i biološko oružje protiv štetnika. Kao odgovor, na primjer, na infekciju gljivicom, biljke odmah tvore dva fitoaleksina iz klase terpenoida: rišetin i ljubin. Prvi su otkrili japanski istraživači i dobio je ime po sorti krumpira Risheri, u kojoj je ovaj spoj prvi put otkriven. Pa, drugi - lyubimin - prvi su pronašli domaći istraživači iz laboratorija Metlitsky u gomoljima sorte Lyubimets.

Otuda, naravno, ime.

Ispada da obrambeni mehanizam ne funkcionira uvijek. Za početak procesa stvaranja fitoaleksina, biljci je potreban vanjski pritisak. Takav poticaj može biti tretiranje plantaže krumpira mikrodozama bakra - danas glavni lijek za kasnu plamenjaču. Ali još je bolje ako biljke, nužno, pokrenu vlastite obrambene mehanizme.

Stoga znanstvenici trenutno traže, pokušavajući stvoriti takve mikrosenzore koji bi radili jednako brzo kao što rade dlačice na listu venerine muholovke.

Naravno, u ovom slučaju stvar je uvelike komplicirana činjenicom da se istraživanja moraju provoditi na genetsko-molekularnoj razini. No, u dvorištu, uostalom, krajem 20. stoljeća istraživači već mogu operirati pojedinim atomima. Dakle, postoji prava nada: početkom sljedećeg stoljeća poljoprivredni radnici će zaboraviti na pesticide i štetočine na isti način na koji su legende o biljkama ljudožderima postupno počele zaboravljati početkom našeg stoljeća.

Hidraulika radi. Dakle, shvatili smo da u biljnom svijetu postoji mnogo pristalica životinjske hrane - nekoliko desetaka, pa čak i stotina vrsta. Pa, koji je mehanizam koji aktivira njihove zamke? Kako se biljke uopće mogu kretati, dižući i spuštajući lišće poput heliotropa, okrećući cvatove za svjetiljkom poput suncokreta ili nemilosrdno raspršujući svoje puzeće izdanke na sve strane poput kupine ili hmelja.

"Već od prvih koraka morao je riješiti dodatni zadatak u odnosu na, recimo, blisko uzgajanje maslačka ili koprive", piše Vladimir Soloukhin o hmelju. rasti, odnosno stvoriti rozetu lišća i izbaciti cjevastu stabljiku .Daje mu se vlaga, dano mu je sunce, dano je i mjesto pod suncem. Ostani na ovom mjestu i razvijaj se, uživaj u životu.

Hmelj je druga stvar. Jedva se naginjavši iz zemlje, mora neprestano gledati oko sebe i petljati oko sebe, tražeći nešto za što će se uhvatiti, na što će se osloniti na pouzdani zemaljski oslonac. ”I dalje:” Ovdje prevladava prirodna želja svake klice da raste prema gore isto. Ali već nakon pedeset centimetara, debeo, težak izdanak prilijepi se za tlo. Ispada da ne raste okomito ili vodoravno, već uzduž krivulje, uzduž luka.

Ovaj elastični luk može potrajati neko vrijeme, ali ako izbojak prijeđe metar duljine i još uvijek ne nađe nešto za što bi se uhvatio, onda će htio-ne htio morati leći na tlo i puzati po njemu. Samo rastući, tražeći dio njega i dalje će i uvijek biti usmjeren prema gore. Hop, puzeći po tlu, hvata se za nadolazeće trave, ali one su mu se pokazale prilično slabe, a on puzi, čučeći, sve dalje i dalje, preturajući ispred sebe osjetljivim vrhom.

Što biste učinili u mraku da morate ići naprijed i pronaći kvaku?

Očito biste počeli raditi rotacijski, pipajući pokret s rukom ispruženom naprijed. Uzgoj hmelja čini isto. Njegov grubi, kao da se cijelo vrijeme odmah lijepi vrh, pomičući se naprijed ili prema gore, izvodi jednoliko rotacijsko kretanje u smjeru kazaljke na satu. A ako stablo, telegrafski stup, odvodna cijev, stup namjerno postavljen na putu, bilo koja vertikala koja pokazuje prema nebu, stane na put, skok brzo, u roku od jednog dana, poleti do samog vrha i raste kraj opet petlja oko sebe u praznom prostoru..."

Praktičari, međutim, tvrde da se čini da vrlo često hmelj osjeća gdje mu je potpora, a većina stabljika ide u tom smjeru.

A kada jedna od Solouhinovih stabljika nije namjerno preplavila konop koji se protegnuo od zemlje do krova kuće, pa je on, jadnik, puzao kroz dvorište, travnjak i smetlište u potrazi za potporom, nalik čovjek koji je svladao močvaru i već gotovo usisan njome.

Njegovo tijelo zaglavi u blatu i vodi, ali on daje sve od sebe da zadrži glavu iznad vode.

“Ovdje bih rekao”, zaključuje pisac svoju priču, “na koga me još podsjetio ovaj poskok, da nije bilo opasnosti da s nevinih bilješki o travi prijeđem na polje psihološkog romana.”

Pisac se bojao nevoljnih asocijacija koje su se pojavile u njemu, ali znanstvenici, kao što ćemo vidjeti malo kasnije, nisu. Ali prvo razmislimo o ovom pitanju: "Koja je sila koja tjera hmelj i druge biljke da rastu, tjera ih da se savijaju u jednom ili drugom smjeru?"

Naravno, u svijetu biljaka ne postoje čelične opruge ili drugi elastični elementi koji bi uz njihovu pomoć škljocnuli svoje "zamke". Stoga biljke najčešće koriste hidrauliku u takvim slučajevima. Hidraulične pumpe i pogoni općenito obavljaju većinu posla u postrojenju. Uz njihovu pomoć, na primjer, vlaga se diže iz podzemlja do samog vrha, ponekad prevladavajući padove od nekoliko desetaka metara - rezultat koji ne može postići svaki dizajner konvencionalnih crpki. Štoviše, za razliku od mehaničkih prirodnih pumpi, one rade potpuno tiho i vrlo ekonomično.

Biljke također koriste hidrauliku za izvođenje vlastitog kretanja. Sjetite se barem iste "navike" običnog suncokreta da nakon kretanja svjetiljke okrene svoju košaru. Omogućuje takvo kretanje, opet, pogon baziran na hidraulici.

Pa, kako, pitam se, funkcionira?

Ispada da je Charles Darwin pokušao odgovoriti na ovo pitanje. Pokazao je da svaka vitica biljke posjeduje energiju neovisnog kretanja. Prema formulaciji znanstvenika, "biljke primaju i manifestiraju ovu energiju samo kada im to daje neku prednost".

Ovu ideju pokušao je razviti talentirani bečki biolog s galskim prezimenom Raoul Francais. Pokazao je da korijenje poput crva, koje se neprestano spušta u tlo, točno zna kamo treba ići zahvaljujući malim šupljim komorama u kojima može visjeti kuglica škroba, što ukazuje na smjer gravitacije.

Ako je tlo suho, korijenje se okreće prema mokrom tlu, razvijajući dovoljno energije za bušenje betona. Štoviše, kada se određene ćelije za bušenje istroše zbog kontakta sa kamenjem, šljunkom, pijeskom, brzo se zamjenjuju novima. Kada korijenje dosegne vlagu i izvor hranjivih tvari, umire i moraju ih zamijeniti stanice dizajnirane da apsorbiraju mineralne soli i vodu.

Ne postoji niti jedna biljka, kaže Francais, koja bi mogla postojati bez kretanja. Svaki rast je slijed pokreta, biljke su stalno zauzete savijanjem, rotacijom, lepršanjem. Kada vitica istog poskoka, napravivši puni kružni ciklus za 67 minuta, nađe oslonac, tada se u roku od samo 20 sekundi počne omotati oko njega, a nakon sat vremena se tako čvrsto omota da ga je teško otkinuti.

Eto koliko je snažna hidraulika. Štoviše, isti Charles Darwin pokušao je otkriti kako se točno odvija mehanizam kretanja. Otkrio je da površinske stanice, recimo stabljike lista rose, sadrže jednu veliku vakuolu ispunjenu staničnim sokom. Kada je nadražena, podijeljena je na niz manjih vakuola bizarnog oblika, kao da su međusobno isprepletene. I biljka smota list u vrećicu.

„Smetoške“ misli prirodoslovca. Naravno, zamršenosti takvih procesa još uvijek treba razumjeti i razumjeti. Štoviše, botaničari, hidrauličari i ... elektronički inženjeri to bi trebali učiniti zajedničkim snagama! Doista, uostalom, još nismo rekli ni riječi o principima rada onih senzora, na čiji signal počinje raditi mehanizam zamke.

Opet, jedan od prvih koji se zainteresirao za ovaj problem bio je Charles Darwin. Rezultati njegova istraživanja prikazani su u dvije knjige - "Insektivorous Biljke" i "Sposobnost kretanja u biljkama".

Prva stvar koja je Darwina iznimno iznenadila bila je vrlo visoka osjetljivost organa insektoždera i biljaka penjačica. Primjerice, pomicanje lista rosike već je izazvalo komad dlake težine 0,000822 mg, koji je vrlo kratko vrijeme bio u kontaktu s ticalom. Ništa manja nije bila ni osjetljivost na dodir u antenama nekih trsova. Darwin je promatrao savijanje antena pod utjecajem svilene niti teške samo 0,00025 mg!

Tako visoku osjetljivost, naravno, nisu mogli pružiti čisto mehanički uređaji koji su postojali u Darwinovo vrijeme. Stoga znanstvenik traži analogiju onome što je ponovno vidio u živom svijetu. On uspoređuje osjetljivost biljke s iritacijom ljudskog živca. Štoviše, napominje da takve reakcije imaju ne samo visoku osjetljivost, već i selektivnost. Na primjer, ni pipci rosike ni vitice biljaka penjačica ne reagiraju na udar kišnih kapi.

A ista biljka penjačica, kako napominje Francuska, kojoj je potrebna podrška, tvrdoglavo će puzati do najbliže.

Vrijedno je premjestiti ovu potporu, a za nekoliko sati loza će promijeniti svoj napredak, ponovno se okrenuti prema njoj. Ali kako biljka zna u kojem smjeru se treba kretati?

činjenice su nas natjerale da razmišljamo o mogućnosti postojanja u biljkama ne samo nečega što nalikuje živčanom sustavu, nego i o počecima ... razmatranja!

Jasno je da su takve „buntovne“ misli izazvale buru u znanstvenom svijetu. Darwin je, unatoč svom visokom ugledu, stečenom nakon završetka rada na podrijetlu vrsta, bio optužen, blago rečeno, za nepromišljenost.

Na primjer, evo što je o tome napisao direktor Botaničkog vrta u Sankt Peterburgu R.E. Regel: "Čuveni engleski znanstvenik Darwin iznio je hrabru hipotezu u moderno doba da postoje biljke koje hvataju kukce, pa čak ih i jedu. Ali ako bismo usporedite sve što je poznato, onda moramo doći do zaključka da je Darwinova teorija jedna od onih teorija kojima bi se svaki razuman botaničar i prirodoslovac jednostavno nasmijao..."

Međutim, povijest postupno sve postavlja na svoje mjesto. I sada imamo razloga vjerovati da je Darwin više pogriješio u svom općeprihvaćenom znanstvenom radu o podrijetlu vrsta nego u posljednjoj knjizi o kretanju biljaka. Sve više modernih znanstvenika dolazi do zaključka da je uloga evolucije u Darwinovim učenjima pretjerana. Ali što se tiče prisutnosti osjećaja u biljkama, a možda čak i rudimenata razmišljanja, onda postoji nešto o čemu treba razmišljati u svjetlu činjenica koje su se nakupile tijekom našeg stoljeća.

Crtić za mobitel. Svojedobno je Darwin pronašao ne samo protivnike, već i pristaše. Na primjer, 1887. W. Burdon-Sanderson je ustanovio nevjerojatnu činjenicu: kada su stimulirani, u listu venerine muholovke javljaju se električni fenomeni, točno nalik onima koji nastaju tijekom širenja ekscitacije u neuromišićnim vlaknima životinja.

Prolaz električnih signala u biljci detaljnije je proučavao indijski istraživač J.C. Pokazalo se da je to prikladniji predmet za proučavanje električnih pojava u listu od rose ili venerine muholovke.

Bos je dizajnirao nekoliko instrumenata koji su omogućili vrlo precizno bilježenje vremenskog tijeka reakcija podražaja. Uz njihovu pomoć uspio je ustanoviti da biljka reagira na dodir, iako brzo, ali ne trenutno - vrijeme kašnjenja je oko 0,1 sekundu. I ta je brzina reakcije usporediva s brzinom živčane reakcije mnogih životinja.

Pokazalo se da je razdoblje kontrakcija, odnosno vrijeme potpunog presavijanja plahte jednako prosječno 3 sekunde.

Štoviše, mimoza je različito reagirala u različito doba godine: zimi se činilo da zaspi, a ljeti se budi.

Osim toga, na vrijeme reakcije utjecale su razne narkotičke tvari, pa čak i ... alkohol! Konačno, jedan indijski istraživač otkrio je da postoji određena analogija između reakcije na svjetlost u biljkama i mrežnice životinja. Dokazao je da biljke otkrivaju umor na isti način na koji to rade životinjski mišići.

"Sada znam da biljke imaju disanje bez pluća ili škrga, probavu bez želuca i kretanje bez mišića", rezimira Bos svoje istraživanje. "Sada mi se čini vjerojatnim da biljke mogu imati istu vrstu uzbuđenja kao i kod viših životinja, ali bez prisutnosti složenog živčanog sustava ..."

I pokazalo se da je bio u pravu: naknadne studije omogućile su da se u biljkama identificira nešto poput "karikature živčane stanice", kako je to jedan istraživač prikladno rekao. Ipak, ovaj pojednostavljeni analog živčane stanice životinje ili osobe redovito je obavljao svoju dužnost - prenosio je impuls uzbude od senzora do izvršnog organa. I list, latica ili prašnik se počnu micati...

Pojedinosti kontrolnog mehanizma takvih pokreta, možda, najbolje se razmatraju na iskustvu A. M. Sinyukhin i E. A. Britikov, koji su proučavali propagaciju akcijskog potencijala u dvokrakom stigmi cvijeta inkarvilije nakon ekscitacije.

Ako se vrh jedne od oštrica mehanički dotakne, tada nakon 0,2 sekunde nastaje akcijski potencijal koji se širi do baze oštrice brzinom od 1,8 cm / s. Sekundu kasnije, dolazi do stanica koje se nalaze na spoju oštrica i izaziva njihovu reakciju. Oštrice se počinju kretati 0,1 sekundu nakon dolaska električnog signala, a sam proces zatvaranja traje 6-10 sekundi. Ako se biljka više ne dodiruje, nakon 20 minuta latice se ponovno potpuno otvaraju.

Kako se pokazalo, biljka je sposobna obavljati mnogo složenije radnje od jednostavnog zatvaranja latica. Neke biljke reagiraju na određene podražaje na vrlo specifičan način. Na primjer, ako pčela ili neki drugi kukac počne puzati po cvijetu lipe, cvijet odmah počinje lučiti nektar. Kao da shvaća da će pčela prenositi i pelud, što znači da će doprinijeti nastavku roda.

A u nekim biljkama u isto vrijeme, kažu, čak i temperatura raste. Zašto nemaš napad ljubavne groznice?

Filodendron suosjeća s škampima.

Ako mislite da priča nije dovoljna da povjerujete da biljke mogu imati osjećaje, evo još jedne priče za vas.

Sve je počelo, možda, čime.

U 1950-ima postojale su dvije tvrtke za uzgoj ananasa u Sjedinjenim Državama. Jedan od njih imao je plantaže na Havajskim otocima, drugi na Antilima. Klima na otocima je slična, tlo isto, ali antilski ananasi su se lakše kupovali na svjetskom tržištu, bili su veći i ukusniji.

Pokušavajući odgovoriti na ovo pitanje, uzgajivači ananasa isprobali su sve metode i metode koje im padnu na pamet. Sadnice s Antila čak su odvezene na Havajske otoke. I što? Uzgojeni ananasi nisu se razlikovali od domaćih.

Na kraju je John Mace, Jr., psihijatar po struci i vrlo radoznala osobnost, primijetio ovu suptilnost. Za ananas na Havajima brinuli su se lokalni stanovnici, a na Antilima crnci dovedeni iz Afrike.

Havajci rade polako i koncentrirano, ali Crnci neoprezno pjevaju dok rade. Pa je možda sve u pjesmama?

Društvo se nije imalo što izgubiti, a na Havajskim otocima pojavili su se i raspjevani crnci. I ubrzo se havajski ananas nije mogao razlikovati od Antila.

Doktor Mace, međutim, nije ostao na tome. Obrazloženje za svoje nagađanje stavio je na znanstvenu osnovu. U posebno opremljenom stakleniku istraživač je skupio biljke različitih vrsta i počeo svirati stotine melodija. Nakon 30 tisuća eksperimenata, znanstvenik je došao do zaključka da biljke percipiraju glazbu i reagiraju na nju.

Štoviše, imaju određeni glazbeni ukus, posebno cvijeće. Većina preferira melodične komade sa mirnim ritmovima, ali neki - recimo, ciklame - preferiraju jazz.

Mimoze i zumbuli nisu ravnodušni prema glazbi Čajkovskog, a jaglaci, floksi i duhan - prema Wagnerovim operama.

No, nitko, osim stručnjaka za ananas i samog dr. Macea, rezultate nije shvatio ozbiljno. Uostalom, inače bismo morali priznati da biljke nemaju samo organe sluha, nego i pamćenje, nekakve osjećaje... A s vremenom bi Maceovi pokusi najvjerojatnije jednostavno bili zaboravljeni da ova priča nije dobila neočekivani nastavak.

Sada u laboratoriju profesora Clivea Baxtera.

Godine 1965. Baxter je usavršavao svoje potomstvo jedne od varijanti "detektora laži", odnosno poligrafa. Vjerojatno znate da se rad ovog uređaja temelji na fiksiranju reakcije ispitanika na postavljena pitanja. Istodobno, istraživači znaju da poruka namjerno lažnih informacija kod velike većine ljudi izaziva specifične reakcije – ubrzan rad srca i disanje, pojačano znojenje itd.

Trenutno postoji nekoliko vrsta poligrafa. Recimo da Larsen poligraf mjeri krvni tlak, brzinu i intenzitet disanja te vrijeme reakcije – interval između pitanja i odgovora. Pa, Baxterov poligraf temelji se na galvanskoj reakciji ljudske kože.

Dvije elektrode su pričvršćene na stražnju i unutarnju stranu prsta. Kroz strujni krug prolazi mala električna struja koja se zatim dovodi kroz pojačalo do snimača. Kada se ispitanik počne brinuti, više se znoji, električni otpor kože opada i krivulja rekordera bilježi vrhunac.

I tako, dok je radio na poboljšanju svog uređaja, Baxter je smislio spojiti senzor na list kućne biljke filodendrona. Sada je bilo potrebno nekako natjerati biljku da osjeti emocionalni stres.

Istraživač je stavio jedan od listova u šalicu vruće kave, bez reakcije. "A ako pokušaš s vatrom?" pomislio je dok je izvlačio upaljač. I nije mogao vjerovati svojim očima: krivulja na vrpci diktafona energično se prikrala!

Doista, bilo je teško povjerovati: uostalom, pokazalo se da je biljka čitala misli osobe. A onda je Baxter postavio još jedan eksperiment. Automatski mehanizam, u trenucima koje je izabrao generator slučajnih brojeva, prevrnuo je šalicu škampa u kipuću vodu.

U blizini je stajao isti filodendron sa senzorima zalijepljenim na lišće. I što? Svaki put kada bi se šalica prevrnula, snimač je zabilježio emocionalnu krivulju: cvijet je suosjećao s škampom.

Ni Baxter se nije zadovoljio time.

Poput pravog kriminologa, simulirao je zločin. U prostoriju u kojoj su bila dva cvijeta, redom je došlo šest osoba. Sedmi je bio sam eksperimentator. Kad je ušao, vidio je da je jedan od filodendrona slomljen. Tko je ovo napravio? Baxter je zamolio sudionike da ponovno prođu kroz sobu jedan po jedan. U tom trenutku, kada je čovjek koji je razbio cvijet ušao u prostoriju, senzori su zabilježili emocionalni izljev: filodendron je prepoznao "ubojicu" kolege!

Pogledaj korijen. Baxterovi eksperimenti napravili su veliku buku u znanstvenom svijetu.

Mnogi su ih pokušali reproducirati. I ovo je ono što je iz toga proizašlo.

Marcel Vogel je radio za IBM i predavao na kalifornijskom sveučilištu. Kad su mu studenti dali časopis s Baxterovim člankom, Vogel je zaključio da navedeni eksperimenti nisu ništa drugo nego prijevara. Međutim, radi znatiželje odlučio sam ove eksperimente reproducirati sa svojim učenicima.

Nakon nekog vremena rezultati su sumirani. Niti jedna od tri skupine studenata koje su samostalno radile nije uspjela postići opisane efekte u potpunosti. Međutim, sam Vogel je izvijestio da biljke doista mogu reagirati na ljudski unos.

Kao dokaz je naveo opis eksperimenta, koji je, po njegovom savjetu, provela njegova prijateljica Vivienne Wylay. Ubravši dva lista saksifrage iz vlastitog vrta, stavila je jedan na noćni ormarić, a drugi u blagovaonicu. “Svakodnevno, čim sam ustala”, rekla je Vogelu, “gledala sam u plahtu koja je ležala kraj mog kreveta i poželjela mu dug život, dok nisam htjela obraćati pažnju na još jednu plahtu...”

Nakon nekog vremena razlika je bila vidljiva golim okom. Plahta kraj kreveta ostala je svježa, kao da je upravo očupana, dok je druga plahta beznadno uvenula.

Međutim, ovaj eksperiment, vidite, nije mogao biti priznat kao strogo znanstveni. Tada je Vogel odlučio napraviti još jedan eksperiment. Filodendron je bio spojen na galvanometar i rekorder. Znanstvenik je stajao kraj biljke potpuno opušten, jedva dodirujući list rukama. Rekorder je povukao ravnu crtu. Ali čim se Vogel mentalno okrenuo biljci, rekorder je počeo zapisivati ​​niz vrhova.

U sljedećem pokusu Vogel je spojio dvije biljke na isti uređaj i odrezao list s prve biljke. Druga biljka reagirala je na bol nanesenu svom subratu, ali nakon što je eksperimentator skrenuo pozornost na nju. Činilo se da je biljka razumjela: inače je beskorisno žaliti se...

Vogel je o svojim eksperimentima govorio u tisku, a to je zauzvrat izazvalo poplavu dodatnih istraživanja i prijedloga. Carinski službenici su osjetljivost biljaka vidjeli kao još jedan način kontrole krijumčarenja u zračnim lukama, za otkrivanje terorista prije nego što se uopće ukrcaju u zrakoplov. Vojska je bila zainteresirana za pronalaženje načina za mjerenje emocionalnog stanja ljudi putem biljaka. Pa, mornarica, koju je predstavljao eksperimentalni psihoanalitičar Eldon Baird, zajedno sa zaposlenicima naprednog laboratorija za planiranje i analizu Stožera mornaričkog topništva u Silver Springu u Marylandu, ne samo da je uspješno ponovila Baxterove eksperimente, već je i pojačala kontrolu emocionalne reakcije, dodatno utječe na biljke infracrvenim i ultraljubičastim svjetlom...

Vijest o takvim pokusima stigla je do domaćih stručnjaka.

70-ih godina jedan od eksperimentalnih testova Baxterovih pokusa proveden je u laboratoriju V. Puškina (Institut za opću i pedagošku psihologiju). Znanstvenike je zanimalo na što točno biljke reagiraju: na emocionalno stanje osobe ili na njegove sumnjivo opasne radnje? U teoriji, nakon svega, osoba koja je slomila cvijet nije doživjela nikakve osjećaje, jednostavno je izvršila zadatak.

I tako su moskovski psiholozi počeli uranjati subjekte u hipnotičko stanje i nadahnjivati ​​ih različitim emocijama.

Osoba nije izvršila nikakve posebne radnje, ali se njegovo emocionalno stanje, naravno, promijenilo. I što? Senzori pričvršćeni na lišće begonije koje je stajalo tri metra od ispitanika bilježili su impulse od oko 50 mikrovolta baš u trenucima kada je osoba prelazila iz jednog stanja u drugo.

Općenito, u 200 pokusa ista se stvar ponavljala u različitim varijacijama: kao odgovor na promjenu emocionalnog stanja osobe, mijenjao se i električni potencijal koji proizvodi biljka. Kako bi to objasnio, profesor Puškin iznio je teoriju koja pomalo podsjeća na Maceove stavove. "Naši eksperimenti", rekao je, "svjedoče o jedinstvu informacijskih procesa koji se odvijaju u biljnim stanicama i u ljudskom živčanom sustavu; uostalom i oni se sastoje od stanica, iako drugačijeg tipa. To jedinstvo je naslijeđe tih vremena kada se na Zemlji pojavila prva molekula DNK, nosilac života i zajednički predak biljaka i čovjeka. Bilo bi iznenađujuće da takvo jedinstvo ne postoji..."

Ova pretpostavka je također potvrđena kao rezultat eksperimenata provedenih na Odsjeku za fiziologiju biljaka Akademije Timiryazev pod vodstvom profesora I. Gunara.

Međutim, profesor je isprva neprijateljski prihvaćao strane ideje. "U dvije susjedne posude bile su biljke suncokreta i mimoze", opisao je jedan od prvih pokusa. "Senzori uređaja bili su spojeni na jedan od njih, druge biljke su u tom trenutku izrezane škarama. Galvanometri nisu reagirali na bilo koji način na naše "zločinačke" radnje. Biljke su ostale ravnodušne prema sudbini svojih suplemenika. Onda se jedan od nas približio posudi s mimozom spojenom na uređaj. Strijela se zamahnula... "

Iz te činjenice znanstvenik izvodi sljedeći zaključak: "Svaki školarac koji je upoznat s osnovama elektrostatike shvatit će da to nipošto nije bilo čudo. Galvanometar je stajao nepokolebljiv sve dok je kapacitet sustava ostao nepromijenjen.

Ali tada se laboratorijski asistent odmaknuo, a distribucija električnih naboja u sustavu je poremećena ..."

Naravno, sve se može objasniti na ovaj način.

Međutim, nakon nekog vremena i sam profesor mijenja svoje stajalište. Njegovi uređaji doista su registrirali električne impulse u biljkama, slične živčanim naletima ljudi i životinja. A profesor je govorio na sasvim drugačiji način: "Može se pretpostaviti da se signali iz vanjskog okruženja prenose u centar, gdje se, nakon njihove obrade, priprema odgovor."

Znanstvenik je čak uspio pronaći ovaj centar. Pokazalo se da se nalazi u vratu korijena, koji se skuplja i dekompresira poput srčanog mišića.

Biljke, očito, mogu razmjenjivati ​​signale, imaju svoj signalni jezik, sličan jeziku primitivnih životinja i insekata, nastavio je istraživač. Jedna biljka, mijenjajući električne potencijale u svom lišću, može drugu obavijestiti o opasnosti.

Biljke zrače. Pa, koji je signalni mehanizam prema modernim konceptima? Otvaralo se djelomično. Jednu signalnu vezu, istih 1970-ih, kada je većina gore opisanih istraživanja, otkrio Clarence Ryan, molekularni biolog sa Sveučilišta Washington. Otkrio je da čim gusjenica počne žvakati list na grmu rajčice, ostatak listova odmah počinje proizvoditi protainazu, tvar koja veže probavne enzime u gusjenicama, otežavajući, ako ne i nemogućim, probavu hrane. .

Istina, sam Ryan je sugerirao da se signali prenose pomoću neke vrste kemijske reakcije. Međutim, u stvarnosti se pokazalo da sve nije baš tako. Biljne stanice uništene čeljustima gusjenice gube vodu. U tom slučaju doista počinje lanac kemijskih reakcija koji na kraju pokreće nabijene čestice otopine - ione. I šire se po cijelom biljnom organizmu, prenoseći električne signale na isti način na koji se val živčanog uzbuđenja širi u organizmima nekih primitivnih životinja. Samo što to nisu bili kukci, kako je vjerovao profesor Gunnar, već meduza i hidra.

Upravo su u membranama stanica ovih životinja pronađene posebne vezne praznine kroz koje se kreću električni signali koje nose pozitivno ili negativno nabijeni ioni.

U membranama biljnih stanica postoje slični prorezi-kanali. Zovu se "plazmodesmate". Alarmni signali kreću se od ćelije do ćelije duž njih. Štoviše, svako kretanje električnog naboja dovodi do pojave elektromagnetskog polja.

Dakle, sasvim je moguće da ova signalizacija služi dvostrukoj svrsi. S jedne strane, uzrokuje da drugi listovi određene biljke, ili čak druge biljke, počnu proizvoditi inhibitore, kao što je gore spomenuto.

S druge strane, možda ti signali pozivaju u pomoć, recimo, ptice - prirodne neprijatelje istih gusjenica koje su napale grm rajčice.

Ova se ideja čini tim prirodnijom jer je Eric Davis, profesor biologije na Sveučilištu u Nebraski, nedavno uspio ustanoviti da je ionska signalizacija karakteristična ne samo za biljke, već i za mnoge životinje s razvijenim živčanim sustavom. Zašto im je ona? Možda kao prijemnik podešen na signale tuđe nesreće... Uostalom, sjetite se, filodendron u Baxterovim pokusima reagirao je na signale pomoći koje je emitirao škamp.

Tako flora i fauna zbijaju svoje redove, pokušavajući se oduprijeti naletu ljudske rase. Uostalom, vrlo često, bez oklijevanja, štetimo obojici. I vrijeme je da čovjek, vjerojatno, prestane biti svjestan sebe kao svojevrsnog osvajača prirode. Na kraju krajeva, on nije ništa drugo nego dio toga...

Markevich V.V.

U ovom radu osvrćemo se na jedno od najzanimljivijih i najperspektivnijih područja istraživanja – utjecaj fizičkih uvjeta na biljke.

Proučavajući literaturu o ovom pitanju, saznao sam da je profesor P. P. Gulyaev, koristeći vrlo osjetljivu opremu, uspio ustanoviti da slabo bioelektrično polje okružuje svako živo biće i još uvijek se pouzdano zna: svaka živa stanica ima svoju elektranu. A stanični potencijali nisu tako mali.

Preuzimanje datoteka:

Pregled:

FIZIKA

BIOLOGIJA

Biljke i njihov električni potencijal.

Završio: Markevich V.V.

GBOU srednja škola br. 740 Moskva

9. razred

Voditeljica: Kozlova Violetta Vladimirovna

nastavnik fizike i matematike

Moskva 2013

1. Uvod

1. Relevantnost
2. Ciljevi i zadaci rada
3. Metode istraživanja
4. Značaj rada

1. Analiza proučene literature na temu „Elektricitet u životu

bilje"

1. Ionizacija zraka u zatvorenom prostoru

1. Metodologija i tehnika istraživanja

1. Proučavanje struja oštećenja u raznim postrojenjima

1. Eksperiment #1 (s limunom)
2. Eksperiment #2 (s jabukom)
3. Eksperiment #3 (s listom biljke)

1. Proučavanje utjecaja električnog polja na klijanje sjemena

1. Eksperimenti za promatranje učinka ioniziranog zraka na klijanje sjemena graška
2. Eksperimenti za promatranje učinka ioniziranog zraka na klijanje sjemena graha

1. nalazima

1. Zaključak
2. Književnost

1. Uvod

„Koliko god da su električni fenomeni iznenađujući,

svojstvene anorganskoj tvari, ne idu

ni na koji način ne može se usporediti s onima povezanim s

životni procesi."

Michael Faraday

U ovom radu osvrćemo se na jedno od najzanimljivijih i najperspektivnijih područja istraživanja – utjecaj fizičkih uvjeta na biljke.

Proučavajući literaturu o ovom pitanju, saznao sam da je profesor P. P. Gulyaev, koristeći vrlo osjetljivu opremu, uspio ustanoviti da slabo bioelektrično polje okružuje svako živo biće i još uvijek se pouzdano zna: svaka živa stanica ima svoju elektranu. A stanični potencijali nisu tako mali. Na primjer, u nekim algama dostižu 0,15 V.

“Ako se 500 pari polovica graška sastavi određenim redoslijedom u nizu, tada će konačni električni napon biti 500 volti... Dobro je da kuhar ne zna za opasnost koja mu prijeti kada priprema ovaj specijalitet. jelo, a na njegovu sreću, grašak se ne spaja u naručene serije.Ova izjava indijskog istraživača J. Bossa temelji se na rigoroznom znanstvenom eksperimentu. Unutarnji i vanjski dio graška spojio je galvanometrom i zagrijao do 60°C. Uređaj je u isto vrijeme pokazao potencijalnu razliku od 0,5 V.

Kako se to događa? Na kojem principu rade živi generatori i baterije? Eduard Trukhan, zamjenik voditelja Odjela za žive sustave Moskovskog instituta za fiziku i tehnologiju, kandidat fizikalno-matematičkih znanosti, smatra da je jedan od najvažnijih procesa koji se odvija u biljnoj stanici proces asimilacije sunčeve energije, tj. proces fotosinteze.

Dakle, ako u tom trenutku znanstvenici uspiju "razdvojiti" pozitivno i negativno nabijene čestice u različitim smjerovima, tada ćemo, teoretski, imati na raspolaganju prekrasan živi generator, gorivo za koji bi bili voda i sunčeva svjetlost, a u osim energije, proizveo bi i čisti kisik.

Možda će se u budućnosti stvoriti takav generator. Ali da bi ostvarili ovaj san, znanstvenici će se morati potruditi: trebaju odabrati najprikladnije biljke, a možda čak i naučiti kako umjetno napraviti zrna klorofila, stvoriti neku vrstu membrane koja bi im omogućila odvajanje naboja. Ispostavilo se da živa stanica, spremajući električnu energiju u prirodne kondenzatore - unutarstanične membrane posebnih staničnih formacija, mitohondrije, zatim je koristi za obavljanje puno posla: izgradnju novih molekula, uvlačenje hranjivih tvari u stanicu, regulaciju vlastite temperature. I to nije sve. Uz pomoć električne energije, sama biljka obavlja mnoge operacije: diše, kreće se, raste.

Relevantnost

Već danas se može tvrditi da je proučavanje električnog života biljaka korisno za poljoprivredu. I. V. Michurin također je proveo pokuse o učinku električne struje na klijanje hibridnih sadnica.

Predsjetvena obrada sjemena najvažniji je element poljoprivredne tehnologije koji vam omogućuje povećanje njihove klijavosti, a u konačnici i prinosa biljaka, a to je posebno važno u našem ne baš dugom i toplom ljetu.

1. Ciljevi i zadaci rada

Cilj rada je proučavanje prisutnosti bioelektričnih potencijala u biljkama i proučavanje utjecaja električnog polja na klijanje sjemena.

Za postizanje cilja studije potrebno je riješiti sljedeće zadaci:

1. Proučavanje glavnih odredbi o nauku o bioelektričnim potencijalima i utjecaju električnog polja na vitalnu aktivnost biljaka.
2. Provođenje pokusa za otkrivanje i promatranje struja oštećenja u raznim postrojenjima.
3. Provođenje pokusa za promatranje učinka električnog polja na klijanje sjemena.

1. Metode istraživanja

Za ispunjenje ciljeva studija koriste se teorijske i praktične metode. Teorijska metoda: pretraživanje, proučavanje i analiza znanstvene i znanstveno-popularne literature o ovoj problematici. Od praktičnih istraživačkih metoda koje se koriste: promatranje, mjerenje, eksperimentiranje.

1. Značaj rada

Materijal ovog rada može se koristiti u nastavi fizike i biologije, budući da ovo važno pitanje nije obrađeno u udžbenicima. A metodologija za provođenje eksperimenata je kao materijal za praktičnu nastavu izbornog predmeta.

1. Analiza proučene literature

Povijest proučavanja električnih svojstava biljaka

Jedna od karakterističnih osobina živih organizama je sposobnost nadraženosti.

Charles Darwin pridavao veliku važnost razdražljivosti biljaka. Detaljno je proučio biološke karakteristike vrlo osjetljivih kukožderskih predstavnika biljnog svijeta, a rezultate istraživanja iznio je u izvanrednoj knjizi O biljkama kukcožderima, koja je objavljena 1875. godine. Osim toga, pozornost velikog prirodoslovca privukla su različita kretanja biljaka. Uzeti zajedno, sve studije sugerirale su da je biljni organizam nevjerojatno sličan životinjskom.

Široka uporaba elektrofizioloških metoda omogućila je životinjskim fiziolozima da postignu značajan napredak u ovom području znanja. Utvrđeno je da u životinjskim organizmima neprestano nastaju električne struje (biostruje), čija distribucija dovodi do motoričkih reakcija. C. Darwin je sugerirao da se slične električne pojave događaju i u listovima kukoždera koji imaju prilično izraženu sposobnost kretanja. Međutim, on sam nije testirao ovu hipotezu. Na njegov zahtjev, pokuse s biljkom muholovke Venere proveo je 1874. fiziolog sa Sveučilišta Oxford.Burdan Sanderson. Povezujući list ove biljke s galvanometrom, znanstvenik je primijetio da je strelica odmah odstupila. To znači da se električni impulsi javljaju u živom listu ove biljke kukojede. Kada je istraživač nadražio listove dodirujući čekinje koje se nalaze na njihovoj površini, igla galvanometra je odstupila u suprotnom smjeru, kao u pokusu s mišićem životinje.

njemački fiziolog Hermanna Muncha , koji je nastavio pokuse, 1876. godine došao je do zaključka da su listovi venerine muholovke električno slični živcima, mišićima i električnim organima nekih životinja.

U Rusiji su korištene elektrofiziološke metodeN. K. Levakovskiproučavati fenomene razdražljivosti kod sramežljive mimoze. Godine 1867. objavio je knjigu "O kretanju razdražljivih organa biljaka". U pokusima N. K. Levakovskog u tim su uzorcima uočeni najjači električni signali mimoza , koji je najenergičnije reagirao na vanjske podražaje. Ako se mimoza brzo usmrti zagrijavanjem, tada mrtvi dijelovi biljke ne proizvode električne signale. Autor je također uočio pojavu električnih impulsa u prašnicimačičak i čičak, u peteljkama listova rosičice.Naknadno je ustanovljeno da

Bioelektrični potencijali u biljnim stanicama

Život biljke ovisi o vlazi. Stoga se električni procesi u njima najpotpunije očituju u normalnom načinu vlaženja i blijede kada venu. To je povezano s izmjenom naboja između tekućine i stijenki kapilarnih žila tijekom strujanja hranjivih otopina kroz kapilare biljaka, kao i s procesima ionske izmjene između stanica i okoliša. U stanicama se pobuđuju najvažnija za život električna polja.

Dakle, znamo da...

1. Pelud razneseni vjetrom ima negativan naboj.‚ približava se po veličini naboju čestica prašine tijekom prašnih oluja. U blizini biljaka koje gube pelud, omjer pozitivnih i negativnih svjetlosnih iona dramatično se mijenja, što povoljno utječe na daljnji razvoj biljaka.
2. U praksi prskanja pesticida u poljoprivredi utvrđeno je dakemikalije s pozitivnim nabojem taložene su na repi i stablu jabuke u većoj mjeri, na lila - s negativnim nabojem.
3. Jednostrano osvjetljenje lista pobuđuje električnu potencijalnu razliku između njegovih osvijetljenih i neosvijetljenih područja te peteljke, stabljike i korijena.Ova razlika potencijala izražava reakciju biljke na promjene u tijelu povezane s početkom ili zaustavljanjem procesa fotosinteze.
4. Klijanje sjemena u jakom električnom polju(npr. blizu koronske elektrode)dovodi do promjenevisina i debljina stabljike te gustoća krošnje biljaka u razvoju. to se događa uglavnom zbog preraspodjele u biljnom tijelu pod utjecajem vanjskog električnog polja prostornog naboja.
5. Oštećeno mjesto u biljnim tkivima uvijek je negativno nabijeno.relativno neoštećene površine, a područja odumiranja biljaka dobivaju negativan naboj u odnosu na površine koje rastu u normalnim uvjetima.
6. Nabijeno sjeme kultiviranih biljaka ima relativno visoku električnu vodljivost i stoga brzo gubi naboj.Sjemenke korova su po svojim svojstvima bliže dielektricima i mogu dugo zadržati naboj. Ovo se koristi za odvajanje sjemena usjeva od korova na transporteru.
7. Značajne potencijalne razlike u biljnom organizmu ne mogu se pobuditiBudući da biljke nemaju specijalizirani električni organ. Stoga među biljkama ne postoji "drvo smrti" koje bi svojom električnom snagom moglo ubijati živa bića.

Utjecaj atmosferskog elektriciteta na biljke

Jedna od karakterističnih značajki našeg planeta je prisutnost stalnog električnog polja u atmosferi. Osoba to ne primjećuje. Ali električno stanje atmosfere nije ravnodušno prema njemu i drugim živim bićima koja nastanjuju naš planet, uključujući biljke. Iznad Zemlje na visini od 100-200 km nalazi se sloj pozitivno nabijenih čestica – ionosfera.
Dakle, kada hodate poljem, ulicom, trgom, krećete se u električnom polju, udišete električne naboje..

Učinak atmosferskog elektriciteta na biljke od 1748. godine proučavaju mnogi autori. Ove godine Abbe Nolet izvijestio je o eksperimentima u kojima je elektrificirao biljke stavljajući ih pod nabijene elektrode. Promatrao je ubrzanje klijanja i rasta. Grandieu (1879) je primijetio da biljke koje nisu bile pod utjecajem atmosferskog elektriciteta, budući da su bile smještene u uzemljenu kutiju od žičane mreže, pokazuju smanjenje težine od 30 do 50% u usporedbi s kontrolnim biljkama.

Lemström (1902) je biljke izložio djelovanju zračnih iona, stavljajući ih ispod žice opremljene šiljcima i spojenih na izvor visokog napona (1 m iznad razine tla, ionska struja 10-11 - 10 -12 A / cm 2 ), a otkrio je povećanje težine i dužine za više od 45% (na primjer, mrkva, grašak, kupus).

Činjenicu da je rast biljaka ubrzan u atmosferi s umjetno povećanom koncentracijom pozitivnih i negativnih malih iona nedavno su potvrdili Krueger i njegovi suradnici. Otkrili su da sjemenke zobi reagiraju na pozitivne i negativne ione (koncentracija od oko 10 4 iona/cm3 ) povećanje ukupne dužine za 60% i povećanje svježe i suhe mase za 25-73%. Kemijskom analizom nadzemnih dijelova biljaka utvrđeno je povećanje sadržaja proteina, dušika i šećera. Kod ječma je došlo do još većeg povećanja (oko 100%) ukupnog istezanja; porast svježe mase nije bio velik, ali je zamjetan porast suhe mase, što je popraćeno odgovarajućim povećanjem sadržaja proteina, dušika i šećera.

Pokuse sa sjemenkama biljaka također je proveo Vorden. Otkrio je da je klijanje zelenog graha i zelenog graška postalo ranije s povećanjem razine iona bilo kojeg polariteta. Konačni postotak proklijalog sjemena bio je niži s negativnom ionizacijom u odnosu na kontrolnu skupinu; klijavost u pozitivno ioniziranoj skupini i kontroli bila je ista. Kako su presadnice rasle, nastavile su rasti kontrolne i pozitivno ionizirane biljke, dok su negativno ionizirane biljke uglavnom uvele i uginule.

Utjecaj u posljednjih nekoliko godina došlo je do snažne promjene u električnom stanju atmosfere; različiti dijelovi Zemlje počeli su se međusobno razlikovati po ioniziranom stanju zraka, što je zbog sadržaja prašine, zagađenosti plinom itd. Električna vodljivost zraka osjetljiv je pokazatelj njegove čistoće: što je više stranih čestica u zraku, to se veći broj iona taloži na njih i, posljedično, električna vodljivost zraka postaje manja.
Dakle, u Moskvi u 1 cm 3 zrak sadrži 4 negativna naboja, u Sankt Peterburgu - 9 takvih naboja, u Kislovodsku, gdje je standard čistoće zraka 1,5 tisuća čestica, a na jugu Kuzbasa u mješovitim šumama podnožja, broj tih čestica doseže 6 tisuću. To znači da tamo gdje je više negativnih čestica lakše se diše, a gdje ima prašine, čovjek ih dobiva manje jer se čestice prašine talože na njima.
Poznato je da u blizini vode brzog toka zrak osvježava i okrepljuje. Sadrži mnogo negativnih iona. Još u 19. stoljeću utvrđeno je da su veće kapljice u prskanju vode pozitivno nabijene, dok su manje kapljice negativno nabijene. Budući da se veće kapljice brže talože, negativno nabijene male kapljice ostaju u zraku.
Naprotiv, zrak u skučenim prostorijama s obiljem raznih vrsta elektromagnetskih uređaja zasićen je pozitivnim ionima. Čak i relativno kratak boravak u takvoj prostoriji dovodi do letargije, pospanosti, vrtoglavice i glavobolje.

1. Metodologija istraživanja

Proučavanje struja oštećenja u raznim postrojenjima.

1. KNJIŽEVNOST

1. Bogdanov K. Yu. Fizičar u posjeti biologu. - M.: Nauka, 1986. 144 str.
2. Vorotnikov A.A. Fizika za mlade. - M: Žetva, 1995-121s.
3. Katz Ts.B. Biofizika na satu fizike. - M: Prosvjeta, 1971-158s.
4. Perelman Ya.I. Zabavna fizika. - M: Znanost, 1976-432s.
5. Artamonov V.I. Zanimljiva fiziologija biljaka. – M.: Agropromizdat, 1991.
6. Arabadzhi V.I. Zagonetke obične vode.- M .: "Znanje", 1973.
7. http://www.pereplet.ru/obrazovanie/stsoros/163.html
8. http://www.npl-rez.ru/litra/bios.htm
9. http://www.ionization.ru

Bovin A.A.
Krasnodarski regionalni centar UNESCO-a

Svi živi organizmi koji postoje na Zemlji, na ovaj ili onaj način, tijekom duge evolucije u potpunosti su se prilagodili njezinim prirodnim uvjetima. Prilagodba se odvijala ne samo na fizikalne i kemijske uvjete, kao što su temperatura, tlak, sastav atmosferskog zraka, osvjetljenje, vlažnost, već i na prirodna polja Zemlje: geomagnetska, gravitacijska, električna i elektromagnetska. Tehnogene ljudske aktivnosti u relativno kratkom povijesnom razdoblju imale su značajan utjecaj na prirodne objekte, oštro narušivši osjetljivu ravnotežu između živih organizama i uvjeta okoliša, koja se formirala tisućama godina. To je dovelo do mnogih nepopravljivih posljedica, posebice do izumiranja pojedinih životinja i biljaka, brojnih bolesti i smanjenja prosječnog životnog vijeka ljudi u pojedinim regijama. I tek posljednjih desetljeća počela su znanstvena istraživanja proučavati utjecaj prirodnih i antropogenih čimbenika na čovjeka i druge žive organizme.

Među navedenim čimbenicima utjecaj električnih polja na čovjeka, na prvi pogled, nije značajan, pa je istraživanja na ovom području malobrojna. Ali čak i sada, unatoč sve većem interesu za ovaj problem, učinak električnih polja na žive organizme ostaje slabo proučavano područje.

U ovom radu dat je kratak pregled rada u vezi s ovim problemom.

1. PRIRODNA ELEKTRIČNA POLJA

Električno polje Zemlje je prirodno električno polje Zemlje kao planeta, koje se promatra u čvrstom tijelu Zemlje, u morima, u atmosferi i magnetosferi. Električno polje zemlje je posljedica složenog skupa geofizičkih pojava. Postojanje električnog polja u Zemljinoj atmosferi uglavnom je povezano s procesima ionizacije zraka i prostornog odvajanja pozitivnih i negativnih električnih naboja koji nastaju tijekom ionizacije. Ionizacija zraka nastaje pod djelovanjem kozmičkih zraka ultraljubičastog zračenja Sunca; zračenje radioaktivnih tvari prisutnih na površini Zemlje i u zraku; električna pražnjenja u atmosferi itd. Mnogi atmosferski procesi: konvekcija, stvaranje oblaka, oborina i drugi, dovode do djelomičnog odvajanja suprotnih naboja i nastanka atmosferskih električnih polja. U odnosu na atmosferu, površina Zemlje je negativno nabijena.

Postojanje električnog polja atmosfere dovodi do pojave struja koje isprazne električni „kondenzator“ atmosfere – Zemlju. Oborine imaju značajnu ulogu u razmjeni naboja između Zemljine površine i atmosfere. U prosjeku, oborine donose pozitivne naboje 1,1-1,4 puta više od negativnih. Propuštanje naboja iz atmosfere također se nadopunjuje zbog strujanja povezanih s munjama i protoka naboja iz šiljatih objekata. Ravnoteža električnih naboja dovedenih na površinu zemlje s površinom od 1 km2 godišnje može se okarakterizirati sljedećim podacima:

Na značajnom dijelu zemljine površine - iznad oceana - struje iz vrhova su isključene, a bit će pozitivna ravnoteža. Postojanje statičkog negativnog naboja na površini Zemlje (oko 5,7×105 C) ukazuje da su te struje u prosjeku uravnotežene.

Električna polja u ionosferi uzrokovana su procesima koji se odvijaju i u gornjim slojevima atmosfere i u magnetosferi. Plimna kretanja zračnih masa, vjetrovi, turbulencije - sve je to izvor stvaranja električnog polja u ionosferi zbog hidromagnetskog dinamo efekta. Primjer je solarno-dnevni sustav električne struje, koji uzrokuje dnevne varijacije u magnetskom polju na površini Zemlje. Veličina jakosti električnog polja u ionosferi ovisi o položaju točke promatranja, dobu dana, općem stanju magnetosfere i ionosfere te aktivnosti Sunca. Ona varira od nekoliko do desetaka mV/m, a u ionosferi na visokim geografskim širinama doseže stotinu i više mV/m. U ovom slučaju, snaga struje doseže stotine tisuća ampera. Zbog visoke električne vodljivosti plazme ionosfere i magnetosfere duž linija sile Zemljinog magnetskog polja, električna polja ionosfere prenose se u magnetosferu, a magnetosferska polja u ionosferu.

Jedan od izravnih izvora električnog polja u magnetosferi je sunčev vjetar. Kada solarni vjetar teče oko magnetosfere, nastaje EMF. Ovaj EMF uzrokuje zatvaranje električnih struja obrnutim strujama koje teku preko repa magneta. Potonji su generirani pozitivnim prostornim nabojima na zornoj strani magnetorepa i negativnim na njegovoj strani sumraka. Veličina jakosti električnog polja preko repa magneta doseže 1 mV/m. Razlika potencijala na polarnoj kapi je 20-100 kV.

Postojanje struje magnetosferskog prstena oko Zemlje izravno je povezano s pomakom čestica. Tijekom razdoblja magnetskih oluja i aurora, električna polja i struje u magnetosferi i ionosferi doživljavaju značajne promjene.

Magnetohidrodinamički valovi koji nastaju u magnetosferi šire se prirodnim kanalima valovoda duž linija sile Zemljinog magnetskog polja. Po dolasku u ionosferu pretvaraju se u elektromagnetske valove, koji djelomično dopiru do površine Zemlje, a djelomično se šire u ionosferskom valovodu i prigušuju. Na površini Zemlje ovi valovi se bilježe, ovisno o frekvenciji oscilacija, bilo kao magnetske pulsacije ( 10-2-10 Hz), ili kao valovi vrlo niske frekvencije (oscilacije frekvencije 102-104 Hz).

Promjenjivo magnetsko polje Zemlje, čiji su izvori lokalizirani u ionosferi i magnetosferi, inducira električno polje u zemljinoj kori. Jačina električnog polja u prizemnom sloju kore varira ovisno o položaju i električnom otporu stijena, u rasponu od nekoliko jedinica do nekoliko stotina mV/km, a tijekom magnetskih oluja raste na jedinice pa čak i desetke V. /km Međusobno povezana promjenjiva magnetska i električna polja Zemlje koriste se za elektromagnetsko sondiranje u istražnoj geofizici, kao i za dubinsko sondiranje Zemlje.

Određeni doprinos električnom polju Zemlje daje razlika kontaktnog potencijala između stijena različite električne vodljivosti (termoelektrični, elektrokemijski, piezoelektrični efekti). Posebnu ulogu u tome mogu imati vulkanski i seizmički procesi.

Električna polja u morima induciraju se izmjeničnim magnetskim poljem Zemlje, a također nastaju kada se morska voda (morski valovi i struje) kreće u magnetskom polju. Gustoća električnih struja u morima doseže 10-6 A/m2. Te se struje mogu koristiti kao prirodni izvori izmjeničnog magnetskog polja za magnetovarijacijsko sondiranje na polici iu moru.

Pitanje električnog naboja Zemlje kao izvora električnog polja u međuplanetarnom prostoru nije konačno riješeno. Vjeruje se da je Zemlja kao planet električno neutralna. Međutim, ova hipoteza zahtijeva svoju eksperimentalnu potvrdu. Prva mjerenja pokazala su da se jakost električnog polja u međuplanetarnom prostoru blizu Zemlje kreće od desetina do nekoliko desetaka mV/m.

U djelu D. Dyutkin zabilježeni su procesi koji dovode do nakupljanja električnog naboja i stvaranja električnih polja u utrobi Zemlje i na njezinoj površini. Razmatran je mehanizam nastanka kružnih električnih struja u ionosferi, koje dovode do pobuđivanja snažnih električnih struja u površinskim slojevima Zemlje.

U temeljima suvremene geofizike napominje se da za održavanje intenziteta geomagnetskog polja mora djelovati mehanizam generiranja konstantnog polja. Prevladavanje dipolnog polja i njegov aksijalni karakter, kao i zapadni drift s iznimno velikom brzinom za geološke procese (0,2| ili 20 km/god) svjedoče o povezanosti geomagnetskog polja sa Zemljinom rotacijom. Osim toga, izravna ovisnost jakosti polja o brzini Zemljine rotacije dokaz je međusobne povezanosti ovih pojava.

Ovome možemo dodati da je do sada akumulirana ogromna količina statističkih informacija koje povezuju promjenu parametara sunčeve aktivnosti, geomagnetskog polja, brzine Zemljine rotacije s vremenskom periodičnošću i intenzitetom raznih prirodnih procesa. Međutim, jasan fizički mehanizam za međusobnu povezanost svih ovih procesa još nije razvijen.

U radovima profesora V. V. Surkova razmatra se priroda ultraniskofrekventnih (ULF) elektromagnetskih polja. Opisan je mehanizam pobuđivanja ULF (do 3 Hz) elektromagnetskih polja u ionosferskoj plazmi i atmosferi, naznačeni su izvori ULF elektromagnetskih polja u zemlji i atmosferi.

Hipoteze o nastanku Zemljinog električnog i magnetskog polja razmatraju se u znanstveno-popularnom članku doktora fizikalnih i matematičkih znanosti G. Fonareva. Prema hipotezi akademika V. V. Shuleikina, električne struje u vodama Svjetskog oceana stvaraju dodatno magnetsko polje, koje je superponirano na glavno. Prema V.V. Shuleikin, električna polja u oceanu bi trebala biti reda veličine stotina ili čak tisuća mikrovolti po metru - to su prilično jaka polja. Sovjetski ihtiolog A.T. Mironov je početkom 1930-ih, proučavajući ponašanje riba, otkrio u njima dobro izraženu elektrotaksiju - sposobnost reagiranja na električno polje. To ga je dovelo do ideje da električna (telurska) polja moraju postojati u morima i oceanima. Iako su hipoteze V.V. Shuleikin i A.T. Mironovljeve studije nisu potvrđene u praksi, one su još uvijek ne samo od povijesnog interesa: obje su imale važnu poticajnu ulogu u formuliranju mnogih novih znanstvenih problema.

2. ŽIVI ORGANIZMI U PRIRODNOM ELEKTRIČNOM POLJU

Trenutno se provode mnoga istraživanja o utjecaju električnih polja na žive organizme – od pojedinačnih stanica do čovjeka. Najčešće se razmatra utjecaj elektromagnetskog i magnetskog polja. Velik dio svih radova posvećen je promjenjivim elektromagnetskim poljima i njihovom djelovanju na žive organizme, budući da su ta polja uglavnom antropogenog porijekla.

Trajna električna polja prirodnog porijekla i njihov značaj za žive organizme do sada nisu dovoljno istraženi.

Najjednostavnije i najrazumljivije o utjecaju stalnog električnog polja Zemlje na ljude, životinje i biljke opisano je u djelu A.A. Mikulin.

Prema najnovijim istraživanjima, globus je negativno nabijen, odnosno s viškom slobodnih električnih naboja - oko 0,6 milijuna kulona. Ovo je jako velika naknada.

Odbijajući se jedni od drugih Coulombovim silama, elektroni se teže nakupljaju na površini globusa. Na velikoj udaljenosti od Zemlje, pokrivajući je sa svih strana, nalazi se ionosfera, koja se sastoji od velikog broja pozitivno nabijenih iona. Između zemlje i ionosfere postoji električno polje.

Uz vedro nebo na udaljenosti od metar od tla, razlika potencijala doseže oko 125 volti. Stoga imamo pravo tvrditi da su elektroni, koji pod utjecajem polja nastoje pobjeći s površine zemlje, prodrli u bose noge i električno vodljive krajeve živaca mišića primitivnog čovjeka, koji je po zemlji hodao bos i nije nosio čizme s umjetnim potplatima nepropusnim za struju. Ovaj prodor elektrona nastavio se samo dok ukupni slobodni negativni naboj osobe nije dosegao potencijal naboja na području zemljine površine na kojem se nalazio.

Pod djelovanjem polja naboji koji su prodrli u ljudsko tijelo pokušali su izbiti, gdje su se uhvatili, rekombinirali s pozitivno nabijenim ionima atmosfere, koja je bila u izravnom kontaktu s otvorenom kožom glave i ruku. Ljudsko tijelo, njegove žive stanice i sve funkcionalne ovisnosti metabolizma priroda je milijunima godina prilagođavala zdravom ljudskom životu u uvjetima električnog polja u blizini Zemlje i električne izmjene, izražene, posebice, u dotoku. elektrona u podnožju i odljevu, rekombinacija, elektrona u pozitivno nabijene ione atmosfere.

Nadalje, autor izvodi važan zaključak: mišići životinja i ljudi u dodiru sa zemljom po prirodi su raspoređeni na način da moraju nositi negativan električni naboj koji odgovara veličini naboja zemljine površine na kojoj se nalazi živo biće je bilo u ovom trenutku. Veličina negativnog naboja ljudskog tijela trebala bi varirati ovisno o jakosti električnog polja u određenoj točki na zemlji u danom trenutku.

Mnogo je razloga za promjenu jakosti električnog polja. Jedna od glavnih je oblačnost koja nosi najjače lokalne električne naboje. U vrijeme nastanka munje dosežu desetke milijuna volti. U živom organizmu, na površini kože, intenzitet električnih naboja ponekad doseže toliku vrijednost da se iskre pojavljuju u dodiru s metalom, prilikom skidanja najlonskog donjeg rublja.

Najnovija zapažanja djelatnika Zavoda za javnu i komunalnu higijenu pokazala su da pri promjeni vremena dobrobit bolesne osobe ovisi o veličini lokalnog polja zemlje, kao i o promjenama barometarskog tlaka. , u većini slučajeva prati promjenu jačine polja. Ali budući da u svakodnevnom životu nemamo instrumente za mjerenje veličine napona zemljinog polja, stanje zdravlja objašnjavamo ne glavnim uzrokom - promjenom jakosti polja, već posljedicom - padom u barometarskom tlaku.

Eksperimenti su pokazali da svaki mentalni ili fizički rad koji obavlja osoba koja je izolirana od zemlje prati smanjenje njenog negativnog prirodnog naboja. No, niti jedna od opisanih promjena električnog potencijala se ne opaža niti mjeri niti najpreciznijim instrumentima, ako je ljudsko tijelo u dodiru sa zemljom ili je sa zemljom spojeno vodičem. Nedostatak elektrona se odmah eliminira. Na svakom osciloskopu lako je uočiti te struje i odrediti njihovu veličinu.

Koje su promjene u životu osobe uzrokovale njegov odlazak od prirodnog primitivnog bića? Čovjek je obuvao čizme, gradio kuće, izmišljao nevodljivi linoleum, gumene potplate, punio gradske ulice i ceste asfaltom. Čovjek je danas mnogo manje u kontaktu s električnim nabojima zemlje. To je jedan od razloga za takve “uobičajene” bolesti kao što su glavobolja, razdražljivost, neuroze, kardiovaskularne bolesti, umor, loš san itd. U prošlosti su zemski liječnici bolesnicima propisivali bosonoge hodanje po rosi. U Engleskoj i danas postoji nekoliko društava za "sandale". Ovaj tretman se ne može nazvati drugačije nego "uzemljenje pacijentovog tijela".

Na Institutu za fiziologiju biljaka Akademije znanosti SSSR-a, doktor bioloških znanosti E. Zhurbitsky postavio je niz eksperimenata za proučavanje učinka električnog polja na biljke. Povećanje polja na poznatu vrijednost ubrzava rast. Postavljanje biljaka u neprirodno polje - na vrhu je negativan pojas, a u tlu je pozitivan - rast je depresivan. Zhurbitsky vjeruje da što je veća potencijalna razlika između sadnica i atmosfere, to je fotosinteza intenzivnija. U staklenicima se prinos može povećati za 20-30%. Brojne znanstvene institucije bave se utjecajem električne energije na biljke: Središnji genetski laboratorij nazvan po I.V. Michurin, zaposlenici Botaničkog vrta Moskovskog državnog sveučilišta itd.

Zanimljivo je djelo R. A. Novitskyja, posvećeno percepciji električnih polja i struja od strane riba, kao i stvaranju električnih polja od strane jakih električnih riba (slatkovodna električna jegulja, električne zrake i som, američki zvjezdar). U radu se napominje da su slabo električne ribe vrlo osjetljive na električna polja, što im omogućuje pronalaženje i razlikovanje objekata u vodi, određivanje slanosti vode, korištenje ispuštanja drugih riba u informativne svrhe u međuvrsnim i intraspecifičnim odnosima. Slabe električne struje i magnetska polja percipiraju uglavnom receptori riblje kože. Brojna istraživanja su pokazala da gotovo kod svih slabo i jako električnih riba derivati ​​organa bočne linije služe kao elektroreceptori. Kod morskih pasa i raža elektroreceptivnu funkciju obavljaju takozvane Lorenzinijeve ampule - posebne mukozne žlijezde u koži. Jača elektromagnetska polja djeluju izravno na živčane centre vodenih organizama.

3. Tehnogena električna polja i njihov utjecaj na žive organizme

Tehnološki napredak, kao što znate, čovječanstvu je donio ne samo olakšanje i udobnost u proizvodnji i svakodnevnom životu, već je stvorio i niz ozbiljnih problema. Posebno se pojavio problem zaštite čovjeka i drugih organizama od jakih elektromagnetskih, magnetskih i električnih polja koje stvaraju različiti tehnički uređaji. Kasnije se pojavio problem zaštite osobe od duljeg izlaganja slabim elektromagnetskim poljima, što, kako se pokazalo, šteti i ljudskom životu. I tek nedavno su počeli obraćati pozornost i provoditi odgovarajuće studije kako bi procijenili utjecaj zaštite prirodnih geomagnetskih i električnih polja na žive organizme.

Utjecaj snažnih konstantnih i promjenjivih električnih polja tehnogenog podrijetla na žive organizme proučava se relativno dugo. Izvori takvih polja su, prije svega, visokonaponski dalekovodi (TL).

Električno polje koje stvaraju visokonaponski dalekovodi ima štetan učinak na žive organizme. Najosjetljiviji na električna polja su kopitari i ljudi u obući koja ih izolira od tla. Životinjsko kopito je također dobar izolator. U tom se slučaju na provodljivom masivnom tijelu izoliranom od tla inducira potencijal, ovisno o omjeru kapaciteta tijela prema zemlji i prema žicama dalekovoda. Što je kapacitet prema zemlji manji (što je deblji, na primjer, potplat cipele), veći je inducirani potencijal, koji može biti nekoliko kilovolti, pa čak i dosegnuti 10 kV.

U pokusima koje su proveli mnogi istraživači pronađena je jasna granična vrijednost jakosti polja pri kojoj dolazi do dramatične promjene reakcije pokusne životinje. Utvrđuje se da je 160 kV/m, niža jakost polja ne uzrokuje nikakvu zamjetnu štetu živom organizmu.

Jačina električnog polja u radnim područjima dalekovoda 750 kV na visini ljudskog rasta je približno 5-6 puta manja od opasnih vrijednosti. Otkriveno je štetno djelovanje električnog polja industrijske frekvencije na osoblje dalekovoda i trafostanica napona 500 kV i više; kod napona 380 i 220 kV ovaj je učinak slabo izražen. Ali pri svim naponima, učinak polja ovisi o trajanju boravka u njemu.

Na temelju istraživanja izrađeni su relevantni sanitarni normativi i pravila koji označavaju minimalne dopuštene udaljenosti za smještaj stambenih zgrada od stacionarnih zračećih objekata, poput dalekovoda. Ovi standardi također predviđaju najveće dopuštene (granične) razine zračenja za druge energetski opasne objekte. U nekim slučajevima za zaštitu osobe koriste se glomazni metalni zasloni, u obliku plahti, mreža i drugih uređaja.

Međutim, brojne studije znanstvenika u raznim zemljama (Njemačka, SAD, Švicarska itd.) pokazale su da takve sigurnosne mjere ne mogu u potpunosti zaštititi osobu od djelovanja štetnog elektromagnetskog zračenja (EMR). Istodobno je utvrđeno da slaba elektromagnetska polja (EMF), čija se snaga mjeri u tisućinkama vata, nisu ništa manje opasna, au nekim slučajevima čak i opasnija od zračenja velike snage. Znanstvenici to objašnjavaju činjenicom da je intenzitet slabih elektromagnetskih polja razmjeran intenzitetu zračenja samog ljudskog tijela, njegovoj unutarnjoj energiji, koja nastaje kao rezultat funkcioniranja svih sustava i organa, uključujući i staničnu razinu. . Tako niski (netoplinski) intenziteti karakteriziraju zračenje elektroničkih kućanskih aparata koji su danas prisutni u svakom domu. To su uglavnom računala, televizori, mobiteli, mikrovalne pećnice itd. Oni su izvori štetnih, tzv. tehnogene EMR, koje imaju sposobnost nakupljanja u ljudskom tijelu, narušavajući njegovu bioenergetsku ravnotežu, a prije svega tzv. razmjena energetskih informacija (ENIO). A to, zauzvrat, dovodi do poremećaja normalnog funkcioniranja glavnih tjelesnih sustava. Brojna istraživanja u području biološkog učinka elektromagnetskih polja (EMF) omogućila su utvrđivanje da su najosjetljiviji sustavi ljudskog tijela: živčani, imunološki, endokrini i spolni. Biološki učinak EMF-a u uvjetima dugotrajne dugotrajne izloženosti može dovesti do razvoja dugotrajnih posljedica, uključujući degenerativne procese središnjeg živčanog sustava, rak krvi (leukemiju), tumore mozga, hormonske bolesti itd.

U radu V.M. Korshunov, izvještava se da su se 1970-ih stručnjaci vratili na učinke slabih i vrlo slabih magnetskih i električnih polja na modelne fizikalno-kemijske sustave, biološke objekte i ljudsko tijelo. Mehanizmi koji uzrokuju te efekte “rade” na razini molekula, a ponekad i atoma, uslijed čega ih je vrlo teško otkriti. Međutim, znanstvenici su eksperimentalno demonstrirali i teoretski objasnili magnetske i spin efekte. Pokazalo se da iako je energija magnetske interakcije nekoliko redova veličine manja od energije toplinskog gibanja, ali u toj fazi reakcije, gdje se sve zapravo događa, toplinsko gibanje nema vremena ometati djelovanje magnetskog polje.

Ovo otkriće tjera nas da iznova pogledamo na sam fenomen života na Zemlji, koji je nastao i razvio se u uvjetima geomagnetskog polja. Laboratorij je pokazao učinak relativno slabih (red veličine ili dva veća od geomagnetskih) stalnih i promjenjivih magnetskih polja na izlaz primarne reakcije fotosinteze - temelj cjelokupnog ekosustava našeg planeta. Pokazalo se da je taj utjecaj mali (manji od postotka), ali važno je nešto drugo: dokaz njegovog stvarnog postojanja.

Konkretno, u istom je radu istaknuto da kućanski električni aparati koji nas okružuju, na određenom položaju u odnosu na naše tijelo (ili naše tijelo u odnosu na aparate) mogu utjecati na elektrokemijske procese koji se odvijaju u stanicama tijela.

4. UREĐAJI I METODE ZA MJERENJE ELEKTRIČNIH POLJA

Za proučavanje i kontrolu elektromagnetske situacije potrebno je posjedovati odgovarajuće instrumente - magnetometre za mjerenje karakteristika magnetskih polja i mjerače jakosti električnog polja.

Budući da je potreba za takvim uređajima (još) mala, tada se, u osnovi, takvi uređaji proizvode u malim serijama u dvije svrhe: 1 - za kontrolu sanitarnih sigurnosnih standarda; 2 - za potrebe istražne geofizike.

Na primjer, savezno državno unitarno poduzeće "NPP" Cyclone-Test "serijski proizvodi mjerač električnog polja IEP-05, koji je dizajniran za mjerenje srednje kvadratne vrijednosti intenziteta izmjeničnih električnih polja stvorenih različitim tehničkim sredstvima.

Mjerila jakosti električnih i magnetskih polja namijenjena su za kontrolu standarda elektromagnetske sigurnosti u području zaštite prirode, rada i sigurnosti stanovništva.

Unutar svojih tehničkih karakteristika, uređaj se može koristiti za mjerenje jačine električne komponente elektromagnetskih polja, bez obzira na prirodu njihovog pojavljivanja, uključujući praćenje prema SanPiN 2.2.4.1191-03 "Elektromagnetska polja u proizvodnim uvjetima" i SanPiN 2.1.2.1002-00 "Sanitarno-epidemiološki zahtjevi za stambene zgrade i prostore.

Uređaj ima izravno očitavanje izmjerene vrijednosti polja (u stvarnom vremenu) i može se koristiti za elektromagnetski nadzor, kontrolu prostorne raspodjele polja i dinamiku mjerenja tih polja u vremenu.

Princip rada uređaja je jednostavan: u dipolnoj anteni električno polje inducira razliku potencijala, koja se mjeri uređajem kao što je milivoltmetar.

Poduzeće za istraživanje i proizvodnju Zyklon-Test također proizvodi i druge uređaje dizajnirane za mjerenje parametara električnih, magnetskih i elektromagnetskih polja.

Istodobno, metode električnog istraživanja minerala dugo se koriste u geofizici. Električna istraživanja su skupina istražnih geofizičkih metoda temeljenih na proučavanju prirodnih ili umjetno pobuđenih električnih i elektromagnetskih polja u zemljinoj kori. Fizička osnova električnog istraživanja je razlika između stijena i ruda u smislu njihove električne otpornosti, dielektrične konstante, magnetske osjetljivosti i drugih svojstava.

Među raznim metodama električnih istraživanja treba istaknuti metode magnetotelurskog polja. Ovim metodama istražuje se varijabilna komponenta prirodnog elektromagnetskog polja Zemlje. Dubina prodiranja magnetotelurskog polja u tlo zbog skin efekta ovisi o njegovoj frekvenciji. Stoga ponašanje niskih frekvencija polja (stotine i tisućinke Hz) odražava strukturu zemljine kore na dubinama od nekoliko kilometara, a ponašanje viših frekvencija (desetke i stotine Hz) na dubinama od nekoliko desetaka metara.učestalost omogućuje proučavanje geološke strukture proučavanog područja.

Oprema za elektroistraživanje sastoji se od izvora struje, izvora elektromagnetskog polja i mjernih uređaja. Izvori struje - baterije sa suhim ćelijama, generatori i akumulatori; izvori polja - uzemljeni na krajevima vodova ili neuzemljeni krugovi, napajani istosmjernom ili izmjeničnom strujom. Mjerni uređaji se sastoje od ulaznog pretvarača (senzora polja), sustava pretvarača međusignala koji pretvara signal za njegovu registraciju i filtriranje smetnji te izlaznog uređaja koji osigurava mjerenje signala. Oprema za elektroistraživanje namijenjena proučavanju geološkog presjeka na dubini ne većoj od 1-2 km izrađena je u obliku lakih prijenosnih kompleta.

Za potrebe istraživanja najčešće se proizvodi posebna oprema s potrebnim parametrima.

U radu se razmatraju najtočnije i najosjetljivije spektralne metode za mjerenje superslabih magnetskih polja. Međutim, ovdje je važna tvrdnja da se na temelju atomske spektroskopije može konstruirati i standard jakosti električnog polja. U radu se napominje da je pomoću Starkovog efekta moguće s velikom točnošću izmjeriti apsolutnu vrijednost jakosti električnog polja. Za to je potrebno koristiti atome s nenultim orbitalnim kutnim momentom u osnovnom stanju. Međutim, do sada, prema autoru, potreba za takvim mjerenjima nije postala dovoljno akutna da bi se razvila odgovarajuća tehnika.

Naprotiv, upravo je sada vrijeme za stvaranje ultra-osjetljivih i preciznih instrumenata za mjerenje prirodnih električnih polja.

ZAKLJUČAK

Rezultati brojnih istraživanja pokazuju da nevidljiva, nematerijalna elektromagnetska, magnetska i električna polja imaju ozbiljan utjecaj na ljudske i druge organizme. Utjecaj jakih polja je prilično opširno proučavan. Učinak slabih polja, koji je prije bio zanemaren, pokazao se ne manje važnim za žive organizme. Ali istraživanja na ovom području tek su počela.

Moderna osoba sve više vremena provodi u prostorijama armirano-betonskog tipa, u kabinama automobila. Ali praktički ne postoje studije koje se odnose na procjenu utjecaja na zdravlje ljudi zaštitnog učinka prostorija, metalnih kabina automobila, zrakoplova itd. To posebno vrijedi za zaštitu prirodnog električnog polja Zemlje. Stoga su takve studije trenutno vrlo relevantne.

“Moderno čovječanstvo, kao i sva živa bića, živi u svojevrsnom elektromagnetskom oceanu, čije ponašanje danas određuju ne samo prirodni uzroci, već i umjetne smetnje. Potrebni su nam iskusni piloti koji dobro poznaju skrivene struje ovog oceana, njegove plićake i otoke. A potrebna su još stroža navigacijska pravila kako bi se putnici zaštitili od elektromagnetskih oluja”, slikovito je opisao trenutnu situaciju Yu.A., jedan od pionira ruske magnetobiologije. Kholodov.

KNJIŽEVNOST

1. Sizov Yu.P. Električno polje Zemlje. Članak u TSB-u, izdavačka kuća Sovjetska enciklopedija, 1969. - 1978
2. Dyudkin D. Budućnost energetike - geoelektričnost? Energetika i industrija Rusije - odabrani materijali, broj 182.
   http://subscribe.ru/archive/
3. Surkov V.V. Područje znanstvenog interesa VV Surkova.
   http://www.surkov.mephi.ru
4. Fonarev G. Povijest dviju hipoteza. Znanost i život, 1988, br.8.
5. Lavrova A.I., Plyusnina T.Yu., Lobanov A.I., Starožilova T.K., Riznichenko G.Yu. Modeliranje utjecaja električnog polja na sustav ionskih tokova u području blizu membrane stanice alge Chara.
6. Alekseeva N.T., Fedorov V.P., Baibakov S.E. Reakcija neurona različitih odjela središnjeg živčanog sustava na utjecaj elektromagnetskog polja // Elektromagnetska polja i zdravlje ljudi: Zbornik radova 2. intern. konf. "Problemi elektromagnetske ljudske sigurnosti. Fundamentalna i primijenjena istraživanja. Racioniranje EMF-a: filozofija, kriteriji i harmonizacija", 20.-24. ruj. 1999, Moskva. - M., 1999. - str.47-48.
7. Gurvič E.B., Novokhatskaya E.A., Rubtsova N.B. Smrtnost stanovništva koje živi u blizini postrojenja za prijenos električne energije napona 500 kilovolti // Med. radne i industrijske ekol. - 1996. - N 9. - S.23-27. - Bibliografija: 8 naslova.
8. Gurfinkel Yu.I., Lyubimov V.V. Pregledani odjel u klinici za zaštitu bolesnika s koronarnom bolešću od djelovanja geomagnetskih poremećaja // Med. fizika. - 2004. - N 3(23). - P.34-39. - Bibliografija: 23 naslova.
9. Mikulin A.A. Aktivna dugovječnost je moja borba sa starošću. Poglavlje 7. Život u električnom polju.
   http://www.pseudology.org
10. Kurilov Yu.M. Alternativni izvor energije. Električno polje Zemlje je izvor energije.
    Znanstveno-tehnički portal.
11. Novitsky R.A. Električna polja u životu riba. 2008
    http://www.fion.ru>
12. Lyubimov V.V., Ragulskaya M.V. Elektromagnetska polja, njihov biotropizam i standardi sigurnosti okoliša. Časopis deponiranih rukopisa #3 ožujak, 2004.
    Zbornik radova sa znanstveno-tehničkog skupa - PROMTECHEXPO XXI.
13. Ptitsyna N.G., J.Villoresi, L.I.Dorman, N.Yucci, M.I.Tyasto. "Prirodna i tehnološka niskofrekventna magnetska polja kao čimbenici potencijalno opasni po zdravlje". ”Uspjesi u fizikalnim znanostima” 1998., br. 7 (sv. 168, str. 767-791).
14. Zelena oznaka, dr. sc. To bi svi trebali znati.
    health2000.ru
15. Korshunov V.M. Opasnosti od električne energije.
    www.korshunvm.ru
16. Federalno državno jedinstveno poduzeće "NPP "Cyclone-Test".
    http://www.ciklon.ru
17. Yakubovsky Yu.V. Električno izviđanje. Članak u TSB-u, izdavačka kuća Sovjetska enciklopedija, 1969. - 1978
18. Aleksandrov E. B. . Primjena atomske spektroskopije na probleme temeljnog mjeriteljstva. Fizičko-tehnički institut. A. F. Ioffe RAS, St. Petersburg, Rusija