Elektrifikácia pôdy a zber

Aby sa zvýšila produktivita poľnohospodárskych rastlín, ľudstvo sa už dlho obrátilo na pôdu. Skutočnosť, že elektrina môže zvýšiť úrodnosť hornej ornej vrstvy zeme, teda zvýšiť jej schopnosť vytvárať veľkú úrodu, je už dlho dokázaná experimentmi vedcov a odborníkov z praxe. Ako to však urobiť lepšie, ako prepojiť elektrifikáciu pôdy s existujúcimi technológiami na jej pestovanie? Toto sú problémy, ktoré ešte nie sú úplne vyriešené. Zároveň nesmieme zabúdať, že pôda je biologický objekt. A nešikovným zásahom do tohto zavedeného organizmu, najmä s takým mocným nástrojom, akým je elektrina, je možné spôsobiť jej nenapraviteľné škody.

Pri elektrifikácii pôdy vidia v prvom rade spôsob ovplyvnenia koreňového systému rastlín. K dnešnému dňu sa nazhromaždilo veľa údajov, ktoré ukazujú, že slabý elektrický prúd prechádzajúci cez pôdu stimuluje rastové procesy v rastlinách. Je to však výsledok priameho pôsobenia elektriny na koreňový systém a prostredníctvom neho na celú rastlinu, alebo je to výsledok fyzikálnych a chemických zmien v pôde? Leningradskí vedci urobili v pravý čas istý krok k pochopeniu problému.

Experimenty, ktoré robili, boli veľmi sofistikované, pretože museli zistiť hlboko skrytú pravdu. Vzali malé polyetylénové rúrky s otvormi, do ktorých boli zasadené sadenice kukurice. Skúmavky boli naplnené živným roztokom s kompletnou sadou chemických prvkov potrebných pre sadenice. A cez ňu, pomocou chemicky inertných platinových elektród, prechádzal konštantný elektrický prúd 5-7 μA / sq. Objem roztoku v komorách sa udržiaval na rovnakej úrovni pridávaním destilovanej vody. Vzduch, ktorý korene veľmi potrebujú, bol systematicky privádzaný (vo forme bublín) zo špeciálnej plynovej komory. Zloženie živného roztoku bolo kontinuálne monitorované senzormi jedného alebo druhého prvku – iónovo selektívnymi elektródami. A podľa evidovaných zmien usúdili, čo a v akom množstve korienky absorbovali. Všetky ostatné kanály pre únik chemických prvkov boli zablokované. Paralelne fungoval variant ovládania, v ktorom bolo všetko absolútne rovnaké, až na jednu vec – roztokom neprechádzal elektrický prúd. A čo?

Od začiatku experimentu neubehli ani 3 hodiny a už sa ukázal rozdiel medzi ovládaním a elektrickými možnosťami. V druhom prípade boli živiny aktívnejšie absorbované koreňmi. Ale možno to nie sú korene, ale ióny, ktoré sa pod vplyvom vonkajšieho prúdu začali v roztoku pohybovať rýchlejšie? Na zodpovedanie tejto otázky sa v jednom z experimentov meral biopotenciál sadeníc a rastové hormóny boli v určitom čase zahrnuté do „práce“. prečo? Áno, pretože bez akejkoľvek ďalšej elektrickej stimulácie menia aktivitu absorpcie iónov koreňmi a bioelektrické vlastnosti rastlín.

Na konci experimentu autori dospeli k nasledujúcim záverom: „Prechod slabého elektrického prúdu cez živný roztok, v ktorom je ponorený koreňový systém sadeníc kukurice, má stimulačný účinok na vstrebávanie draselných iónov a dusičnanov. dusík zo živného roztoku z rastlín." Takže elektrina predsa stimuluje činnosť koreňového systému? Ale ako, akými mechanizmami? Aby sme boli úplne presvedčiví v koreňovom efekte elektriny, bol pripravený ďalší experiment, v ktorom bol aj živný roztok, boli tam korene, teraz uhorky a merali sa aj biopotenciály. A v tomto experimente sa pomocou elektrickej stimulácie zlepšila práca koreňového systému. Stále je však ďaleko od rozlúštenia spôsobov jeho pôsobenia, hoci je už známe, že elektrický prúd má na rastlinu priame aj nepriame účinky, ktorých miera vplyvu je daná množstvom faktorov.

Medzitým sa výskum účinnosti elektrifikácie pôdy rozšíril a prehĺbil. Dnes sa zvyčajne vykonávajú v skleníkoch alebo v podmienkach vegetačných pokusov. Je to pochopiteľné, pretože je to jediný spôsob, ako sa vyhnúť chybám, ktoré sa nedobrovoľne dopúšťajú pri pokusoch v teréne, v ktorých nie je možné získať kontrolu nad každým jednotlivým faktorom.

Veľmi podrobné experimenty s elektrifikáciou pôdy robil v Leningrade vedec V. A. Shustov. V mierne podzolickej hlinitej pôde pridal 30% humusu a 10% piesku a cez túto hmotu kolmo na koreňový systém medzi dvoma oceľovými alebo uhlíkovými elektródami (tie sa ukázali lepšie) prešiel priemyselný frekvenčný prúd s hustotou 0,5 mA / sq pozri Úroda reďkovky zvýšená o 40-50 %. Jednosmerný prúd rovnakej hustoty však znížil zber týchto koreňových plodín v porovnaní s kontrolou. A iba zníženie jeho hustoty na 0,01-0,13 mA / m2. cm spôsobilo zvýšenie výnosu na úroveň získanú pri použití striedavého prúdu. Aky je dôvod?

Pomocou značeného fosforu sa zistilo, že striedavý prúd nad uvedené parametre má priaznivý vplyv na absorpciu tohto dôležitého elektrického prvku rastlinami. Pozitívne sa prejavil aj jednosmerný prúd. So svojou hustotou 0,01 mA / sq. cm sa získala úroda približne rovnaká ako pri použití striedavého prúdu s hustotou 0,5 mA / sq. pozri Mimochodom, zo štyroch testovaných striedavých frekvencií (25, 50, 100 a 200 Hz) vyšla najlepšie frekvencia 50 Hz. Ak boli rastliny pokryté uzemnenými skríningovými mriežkami, potom sa výnos zeleninových plodín výrazne znížil.

Arménsky výskumný ústav mechanizácie a elektrifikácie poľnohospodárstva využíval elektrinu na stimuláciu rastlín tabaku. Študovali sme široký rozsah prúdových hustôt prenášaných v priereze koreňovej vrstvy. Pre striedavý prúd to bolo 0,1; 0,5; 1,0; 1,6; 2,0; 2,5; 3,2 a 4,0 a/sq. m, pre trvalé - 0,005; 0,01; 0,03; 0,05; 0,075; 0,1; 0,125 a 0,15 a/sq. m) Ako živný substrát bola použitá zmes pozostávajúca z 50 % černozeme, 25 % humusu a 25 % piesku. Ako najoptimálnejšie sa ukázali prúdové hustoty 2,5 a/m2. m pre variabilné a 0,1 a / m2. m za konštantu s nepretržitou dodávkou elektriny po dobu jedného a pol mesiaca. Zároveň výťažok sušiny tabaku v prvom prípade prekročil kontrolu o 20% av druhom o 36%.

Alebo paradajky. Experimentátori vytvorili v ich koreňovej zóne konštantné elektrické pole. Rastliny sa vyvíjali oveľa rýchlejšie ako kontroly, najmä vo fáze pučania. Mali väčší povrch listov, zvýšila sa aktivita enzýmu peroxidázy a zvýšilo sa dýchanie. Výsledkom bolo zvýšenie úrody o 52%, a to najmä v dôsledku zvýšenia veľkosti plodov a ich počtu na rastline.

Jednosmerný prúd prechádzajúci pôdou priaznivo pôsobí aj na ovocné stromy. Všimol si to I. V. Mičurin a úspešne to uplatnil jeho najbližší asistent I. S. Gorškov, ktorý tejto problematike venoval celú kapitolu vo svojej knihe „Články o pestovaní ovocia“ (Moskva, Ed. Sel'sk. lit., 1958). Ovocné stromy v tomto prípade rýchlejšie prechádzajú vývojovým štádiom detstva (vedci hovoria „juvenilné“), zvyšuje sa ich odolnosť voči chladu a odolnosť voči iným nepriaznivým environmentálnym faktorom, v dôsledku čoho sa zvyšuje produktivita. Aby som nebol neopodstatnený, uvediem konkrétny príklad. Keď cez pôdu, na ktorej počas denného svetla nepretržite rástli mladé ihličnaté a listnaté stromy, prechádzal konštantný prúd, nastalo v ich živote množstvo pozoruhodných javov. V júni až júli sa pokusné stromy vyznačovali intenzívnejšou fotosyntézou, ktorá bola výsledkom stimulácie rastu pôdnej biologickej aktivity elektrinou, zvýšenia rýchlosti pohybu pôdnych iónov a lepšej absorpcie ich koreňovým systémom rastlín. Okrem toho prúd tečúci v pôde vytvoril veľký potenciálny rozdiel medzi rastlinami a atmosférou. A to je, ako už bolo spomenuté, faktor sám o sebe priaznivý pre stromy, najmä mladé. V ďalšom pokuse, uskutočnenom pod fóliovým krytom, s nepretržitým prenosom jednosmerného prúdu, sa fytomasa jednoročných sadeníc borovice a smrekovca zvýšila o 40-42%. Ak by sa toto tempo rastu udržalo niekoľko rokov, potom nie je ťažké si predstaviť, aký obrovský prínos by to znamenalo.

Zaujímavý experiment o vplyve elektrického poľa medzi rastlinami a atmosférou uskutočnili vedci z Ústavu fyziológie rastlín Akadémie vied ZSSR. Zistili, že fotosyntéza prebieha rýchlejšie, čím väčší je potenciálny rozdiel medzi rastlinami a atmosférou. Ak teda napríklad držíte v blízkosti rastliny negatívnu elektródu a postupne zvyšujete napätie (500, 1000, 1500, 2500 V), intenzita fotosyntézy sa zvýši. Ak sú potenciály rastliny a atmosféry blízko, potom rastlina prestane absorbovať oxid uhličitý.

Je potrebné poznamenať, že tu aj v zahraničí sa uskutočnilo množstvo experimentov s elektrifikáciou pôdy. Zistilo sa, že tento efekt mení pohyb rôznych typov pôdnej vlhkosti, podporuje rozmnožovanie množstva látok, ktoré sú pre rastliny ťažko stráviteľné, a vyvoláva širokú škálu chemických reakcií, ktoré následne menia reakciu pôdny roztok. Keď elektrický vplyv na pôdu so slabými prúdmi, mikroorganizmy sa v nej lepšie rozvíjajú. Boli tiež stanovené parametre elektrického prúdu, ktoré sú optimálne pre rôzne pôdy: od 0,02 do 0,6 mA/sq. cm pre jednosmerný prúd a od 0,25 do 0,5 mA / m2. pozri striedavý prúd. V praxi však prúd týchto parametrov ani na podobných pôdach nemusí viesť k zvýšeniu výnosu. Je to spôsobené rôznymi faktormi, ktoré vznikajú pri interakcii elektriny s pôdou a rastlinami na nej pestovanými. V pôde patriacej do rovnakej klasifikačnej kategórie môžu byť v každom konkrétnom prípade úplne odlišné koncentrácie vodíka, vápnika, draslíka, fosforu a iných prvkov, môžu existovať odlišné podmienky prevzdušňovania a následne aj prechod vlastných redoxné procesy atď. Napokon netreba zabúdať ani na neustále sa meniace parametre atmosférickej elektriny a zemského magnetizmu. Veľa závisí aj od použitých elektród a spôsobu elektrického ožiarenia (stále, krátkodobé a pod.). Skrátka, v každom prípade je potrebné skúšať a vyberať, skúšať a vyberať ...

Z týchto a mnohých ďalších dôvodov elektrifikácia pôdy, hoci prispieva k zvýšeniu úrody poľnohospodárskych rastlín, a často dosť významná, zatiaľ nenašla široké praktické uplatnenie. Vedci si to uvedomujú a hľadajú nové prístupy k tomuto problému. Preto sa navrhuje ošetriť pôdu elektrickým výbojom, aby sa v nej upevnil dusík - jeden z hlavných „pokrmov“ pre rastliny. Na tento účel sa v pôde a atmosfére vytvára vysokonapäťový nízkoenergetický nepretržitý oblúkový výboj striedavého prúdu. A tam, kde to „funguje“, časť atmosférického dusíka prechádza do dusičnanových foriem, ktoré sú asimilované rastlinami. Stáva sa to však, samozrejme, na malej ploche poľa a je to dosť drahé.

Účinnejší je ďalší spôsob, ako zvýšiť množstvo asimilovateľných foriem dusíka v pôde. Spočíva vo využití kefového elektrického výboja vytvoreného priamo v ornej vrstve. Kefový výboj je forma výboja plynu, ku ktorému dochádza pri atmosférickom tlaku na kovovom hrote, na ktorý je aplikovaný vysoký potenciál. Veľkosť potenciálu závisí od polohy druhej elektródy a od polomeru zakrivenia hrotu. Ale v každom prípade by sa malo merať v desiatich kilovoltoch. Potom sa na vrchole hrotu objaví kefovitý lúč prerušovaných a rýchlo sa miešajúcich elektrických iskier. Takýto výboj spôsobuje tvorbu veľkého počtu kanálov v pôde, do ktorých prechádza značné množstvo energie a ako ukázali laboratórne a terénne experimenty, prispieva k zvýšeniu foriem dusíka absorbovaného rastlinami v pôde. a v dôsledku toho zvýšenie výnosu.

Ešte efektívnejšie je využitie elektrohydraulického efektu pri obrábaní pôdy, ktorý spočíva vo vytvorení elektrického výboja (elektrického blesku) vo vode. Ak sa časť pôdy umiestni do nádoby s vodou a v tejto nádobe sa vytvorí elektrický výboj, častice pôdy sa rozdrvia, pričom sa uvoľní veľké množstvo prvkov potrebných pre rastliny a viažu vzdušný dusík. Tento vplyv elektriny na vlastnosti pôdy a na vodu má veľmi priaznivý vplyv na rast rastlín a ich produktivitu. Vzhľadom na veľkú perspektívu tohto spôsobu elektrifikácie pôdy sa o tom pokúsim podrobnejšie porozprávať v samostatnom článku.

Iný spôsob elektrifikácie pôdy je veľmi kuriózny – bez externého zdroja prúdu. Tento smer rozvíja kirovohradský výskumník IP Ivanko. Pôdnu vlhkosť považuje za akýsi elektrolyt, ktorý je pod vplyvom elektromagnetického poľa Zeme. Na rozhraní kov-elektrolyt, v tomto prípade roztoku kov-pôda, vzniká galvanicko-elektrický efekt. Najmä ak je oceľový drôt v pôde, na jeho povrchu sa v dôsledku redoxných reakcií vytvoria katódové a anódové zóny a kov sa postupne rozpúšťa. Výsledkom je, že na medzifázových hraniciach vzniká potenciálny rozdiel, ktorý dosahuje 40-50 mV. Vytvára sa tiež medzi dvoma drôtmi uloženými v pôde. Ak sú drôty napríklad vo vzdialenosti 4 m, potom je potenciálny rozdiel 20-40 mV, ale veľmi sa líši v závislosti od vlhkosti a teploty pôdy, jej mechanického zloženia, množstva hnojiva a iných faktorov. .

Autor nazval elektromotorickú silu medzi dvoma drôtmi v pôde „agro-EMF“, podarilo sa mu ju nielen zmerať, ale aj vysvetliť všeobecné zákonitosti, podľa ktorých vzniká. Je charakteristické, že v určitých obdobiach, spravidla, keď sa menia fázy mesiaca a počasie, strelka galvanometra, pomocou ktorej sa meria prúd, ktorý sa vyskytuje medzi drôtmi, prudko mení polohu - zmeny sprevádzajúce takéto javy v stav elektromagnetického poľa Zeme, ktoré sa prenášajú do pôdy "elektrolyt" .

Na základe týchto myšlienok autor navrhol vytvorenie elektrolyzovateľných agronomických polí. Na tento účel špeciálna ťahač distribuuje oceľový drôt s priemerom 2,5 mm zvinutý z bubna pozdĺž dna štrbiny do hĺbky 37 cm povrchu pôdy. Po 12 m na šírku poľa sa operácia opakuje. Všimnite si, že takto umiestnený drôt neprekáža pri bežnej poľnohospodárskej práci. V prípade potreby je možné oceľové drôty ľahko odstrániť z pôdy pomocou odvíjacej a navíjacej jednotky na merací drôt.

Experimenty ukázali, že pri tejto metóde sa na elektródach indukuje "agro-emf" 23-35 mV. Keďže elektródy majú rôznu polaritu, vzniká medzi nimi cez vlhkú pôdu uzavretý elektrický obvod, cez ktorý preteká jednosmerný prúd s hustotou 4 až 6 μA / sq. pozri anódu. Tento prúd prechádzajúci pôdnym roztokom ako cez elektrolyt podporuje procesy elektroforézy a elektrolýzy v úrodnej vrstve, vďaka čomu prechádzajú pôdne chemikálie potrebné pre rastliny z ťažko stráviteľných do ľahko stráviteľných foriem. Navyše pod vplyvom elektrického prúdu sa všetky zvyšky rastlín, semená burín, mŕtve organizmy živočíchov rýchlejšie zvlhčujú, čo vedie k zvýšeniu úrodnosti pôdy.

Ako vidno, pri tomto variante dochádza k elektrizácii pôdy bez umelého zdroja energie, len v dôsledku pôsobenia elektromagnetických síl našej planéty.

Medzitým sa vďaka tejto „bezodplatnej“ energii v pokusoch dosiahol veľmi vysoký nárast úrody obilia - až 7 centov na hektár. Vzhľadom na jednoduchosť, dostupnosť a dobrú účinnosť navrhovanej technológie elektrifikácie si amatérski záhradkári, ktorí sa o túto technológiu zaujímajú, môžu o nej podrobnejšie dočítať v článku I.P. 7 z roku 1985. Pri predstavovaní tejto technológie autor radí umiestniť vodiče v smere zo severu na juh a nad nimi pestované poľnohospodárske rastliny zo západu na východ.

Týmto článkom som sa snažil zaujať amatérskych záhradkárov o využitie rôznych rastlín v procese pestovania, okrem známych technológií starostlivosti o pôdu, elektrotechniky. Relatívna jednoduchosť väčšiny metód elektrifikácie pôdy, prístupná osobám, ktoré majú vedomosti z fyziky, dokonca aj v rozsahu stredoškolského programu, umožňuje ich použitie a testovanie takmer na každom záhradnom pozemku pri pestovaní zeleniny, ovocia a bobúľ. , kvetinovo-dekoratívne, liečivé a iné rastliny. S elektrifikáciou pôdy jednosmerným prúdom som experimentoval aj v 60. rokoch minulého storočia pri pestovaní sadeníc a sadeníc ovocných a bobuľových plodín. Vo väčšine experimentov bola pozorovaná stimulácia rastu, niekedy veľmi významná, najmä pri pestovaní sadeníc čerešní a sliviek. Skúste teda milí amatérski záhradkári otestovať nejaký spôsob elektrifikácie pôdy v najbližšej sezóne na akejkoľvek plodine. Čo ak vám všetko dobre dopadne a toto všetko sa môže ukázať ako jedna zo zlatých baní?

V. N. Šalamov

Naša Zem a ostatné planéty majú magnetické aj elektrické polia. Skutočnosť, že Zem má elektrické pole, bola známa asi pred 150 rokmi. Elektrický náboj planét slnečnej sústavy vytvára Slnko vplyvom elektrostatickej indukcie a ionizácie hmoty planét. Magnetické pole vzniká v dôsledku axiálnej rotácie nabitých planét. Priemerné magnetické pole Zeme a planét závisí od priemernej povrchovej hustoty záporného elektrického náboja, uhlovej rýchlosti axiálnej rotácie a polomeru planéty. Preto by sa Zem (a iné planéty) analogicky s prechodom svetla šošovkou mala považovať za elektrickú šošovku a nie za zdroj elektrického poľa.

To znamená, že Zem je spojená so Slnkom pomocou elektrickej sily, samotné Slnko je spojené so stredom Galaxie pomocou magnetickej sily a stred Galaxie je spojený s centrálnym zhlukom galaxie pomocou elektrickej sily.

Naša planéta je elektricky ako sférický kondenzátor nabitý na približne 300 000 voltov. Vnútorná guľa – povrch Zeme – je nabitá záporne, vonkajšia guľa – ionosféra – je nabitá kladne. Zemská atmosféra slúži ako izolant.

Atmosférou neustále prúdia zvodové prúdy iónových a konvekčných kondenzátorov, ktoré dosahujú mnoho tisíc ampérov. Napriek tomu sa potenciálny rozdiel medzi doskami kondenzátora neznižuje.

To znamená, že v prírode existuje generátor (G), ktorý neustále dopĺňa únik nábojov z dosiek kondenzátora. Takýmto generátorom je magnetické pole Zeme, ktoré rotuje spolu s našou planétou v prúdení slnečného vetra.

Ako v každom nabitom kondenzátore, aj v zemskom kondenzátore je elektrické pole. Intenzita tohto poľa je po výške rozložená veľmi nerovnomerne: je maximálna pri povrchu Zeme a je približne 150 V/m. S výškou klesá približne podľa exponenciálneho zákona a vo výške 10 km je asi 3% hodnoty pri povrchu Zeme.

Takmer celé elektrické pole je teda sústredené v spodnej vrstve atmosféry, blízko povrchu Zeme. Vektor E intenzity elektrického poľa Zeme je vo všeobecnosti nasmerovaný nadol. Elektrické pole Zeme, ako každé elektrické pole, pôsobí na náboje určitou silou F, ktorá tlačí kladné náboje dolu k zemi a záporné hore do oblakov.

To všetko možno vidieť na prírodných javoch. Na Zemi neustále zúria hurikány, tropické búrky a mnohé cyklóny. Napríklad stúpanie vzduchu počas hurikánu nastáva najmä v dôsledku rozdielu v hustote vzduchu na periférii hurikánu a v jeho strede - tepelnej veži, ale nielen. Časť zdvíhacej sily (asi jedna tretina) je zabezpečená zemským elektrickým poľom, podľa Coulombovho zákona.

Oceán počas búrky je obrovské pole posiate hrotmi a rebrami, na ktorých sa sústreďujú negatívne náboje a intenzita elektrického poľa Zeme. Vyparujúce sa molekuly vody za takýchto podmienok ľahko zachytávajú negatívne náboje a odnášajú ich so sebou. A elektrické pole Zeme, v úplnom súlade s Coulombovým zákonom, posúva tieto náboje nahor, čím dodáva vzduchu vztlak.

Globálny elektrický generátor Zeme teda vynakladá časť svojej energie na posilňovanie atmosférických vírov na planéte – hurikány, búrky, cyklóny atď. Takáto spotreba energie navyše žiadnym spôsobom neovplyvňuje veľkosť elektrického poľa Zeme.

Elektrické pole Zeme podlieha výkyvom: je silnejšie v zime ako v lete, dosahuje maximum denne o 19. hodine GMT a závisí aj od stavu počasia. Tieto výkyvy však nepresahujú 30 % jeho priemernej hodnoty. V niektorých zriedkavých prípadoch sa za určitých poveternostných podmienok môže sila tohto poľa niekoľkonásobne zvýšiť.

Počas búrky sa elektrické pole značne mení a môže zmeniť smer, ale vyskytuje sa to na malej ploche, priamo pod bunkou búrky a na krátky čas.

Stanislav Nikolajevič Slavín

Počnúc touto prácou citátmi z knihy Vladimíra Soloukhina „Tráva“, váš poslušný sluha sledoval najmenej dva ciele. Jednak skryť sa za názor slávneho prozaika: „Hovorí sa, že nie som taký jediný, amatér, nerobím si svoje veci.“ Po druhé, ešte raz pripomenúť existenciu dobrej knihy, ktorej autor podľa mňa stále nedokončil. Možno však nie vlastnou vinou.

Podľa povestí, ktoré sa ku mne dostali, publikácia niektorých kapitol tejto knihy v časopise Veda a život v roku 1972, ktorý mnohí uctievali, spôsobila v určitých kruhoch na námestí Staraya taký škandál, že redaktori boli nútení prestať publikovať. Soloukhinove úsudky o rastlinách naozaj nezodpovedali vtedajšej všeobecne akceptovanej Michurinovej doktríne, ktorej hlavnú tézu si ľudia staršej a strednej generácie pamätajú pravdepodobne dodnes: „Od prírody nemožno očakávať priazeň. ..“

Teraz, zdá sa, chtiac-nechtiac sme nútení obrátiť svoju tvár späť k prírode, aby sme si uvedomili, že človek vôbec nie je pupkom Zeme, kráľom prírody, ale iba jedným z jej výtvorov. A ak chce prežiť, koexistovať s prírodou a ďalej, tak sa musí naučiť rozumieť jej reči, dodržiavať jej zákony.

A tu sa ukazuje, že nevieme veľmi, veľmi veľa o živote zvierat, vtákov, hmyzu, dokonca ani rastlín, ktoré existujú vedľa nás. V prírode je oveľa viac inteligencie, ako sme zvyknutí veriť. Všetko je tak úzko prepojené so všetkým, že niekedy stojí za to premýšľať sedemkrát, kým urobíte jediný krok.

Vedomie toho vo mne pomaly dozrievalo, no zdá sa, že by som si už dávno sadol k písaciemu stroju, keby sa okolo mňa nezačali diať úžasné veci. Potom ma zaujala správa, že staré, už štvrťstoročie staré, experimenty indických vedcov, ktorí zistili, že rastliny vnímajú hudbu, dostali dnes nečakané komerčné pokračovanie: teraz sa ananásy pestujú na plantážach na hudbu, a to vlastne zlepšuje chuť a kvalita ovocia. Potom zrazu, jedna za druhou, začali vychádzať knihy, o ktorých náš bežný čitateľ vie len z počutia a aj tak nie každý. Čo ste už napríklad počuli o Maeterlinckovej Mysli kvetov alebo Tompkinsovi a Byrdovom Tajnom živote rastlín?...

Ale ako sa hovorí, jeden môj známy ma dokončil. Úplne pozitívny človek, kandidát poľnohospodárskych vied a zrazu, ako keby to bolo úplne obyčajné, mi povie, že každú jar vypočítava polohu hviezd podľa astrologického kalendára, aby presne uhádol, v ktorý deň sadiť zemiaky. na jeho pozemku.

No, ako to pomáha? spýtal som sa s istou mierou zlomyseľnosti.

chceš veriť. či sa nám to páči alebo nie, ale úroda, ak sú všetky ostatné veci rovnaké, dodržiavanie pravidiel poľnohospodárskej techniky, včasné zavlažovanie atď., je o 10-15 percent vyššia ako u susedov.

„No, keďže farmári veria, že rastliny, rovnako ako ľudia, hľadia na hviezdy,“ povedal som si, „tak ty, pravda, Boh sám prikázal zverejniť všetko, čo sa za posledné roky nahromadilo na tomto zaujímavom, hoci ďalekom od konca objasneného problému. Popíšte, čo ste nazhromaždili, a potom nechajte čitateľa, aby zistil, čo je čo ... “

Kde sa začína zber? Na začiatok mi môj partner ponúkol uskutočnenie malého experimentu. Vzal za hrsť semienok a rozsypal ich na kovovú platňu.

Toto bude naša záporne uzemnená doska kondenzátora, vysvetlil. - Teraz k nej priblížime tú istú dosku, ale kladne nabitú ...

A videl som malý zázrak: semienka ako na povel vstali a zamrzli ako vojaci v radoch.

V prírode existuje podobný kondenzátor, - pokračoval môj partner. Jeho spodná vrstva je zemský povrch, horná je ionosféra, vrstva kladne nabitých častíc, ktorá sa nachádza vo výške asi 100 kilometrov. Vplyv ním vytvoreného elektromagnetického poľa na živé organizmy Zeme je veľmi zložitý a rôznorodý ...

Tak sa začal náš rozhovor s vedúcim jedného z laboratórií Ústavu poľnohospodárskych inžinierov, vtedy kandidátom a teraz, ako som počul, doktorom technických vied V.I. Tarushkinom.

Vladimir Ivanovič a jeho kolegovia sa zaoberajú dielektrickými separátormi. Čo je to oddeľovač, samozrejme, viete. Ide o zariadenie, ktoré oddeľuje napríklad smotanu od odstredeného mlieka.

V rastlinnej výrobe separátory oddeľujú plevy od zŕn a samotné zrná sa triedia podľa hmotnosti, veľkosti atď. Ale čo elektrina? A tu je tá vec.

Pripomeňte si zážitok opísaný na začiatku. Nie je náhoda, že semená poslúchajú príkazy elektrického poľa v kondenzátore. Každé zrno je semenom pšenice; žito, ďalšie pole, záhradná plodina je ako malý magnet.

Práca, princíp fungovania našich separátorov, je založený na tejto vlastnosti semien, - pokračoval Vladimír Ivanovič v príbehu. - Vo vnútri každého z nich je bubon, na ktorom je položené vinutie - vrstvy elektrických drôtov. A keď sa na drôt pripojí napätie, okolo bubna sa vytvorí elektromagnetické pole.

Semená sa sypú na bubon z bunkra v prúde. Lejú a pôsobením elektrického poľa sa zdá, že sa prilepia, zmagnetizujú na povrch bubna. Áno, také silné, že zostávajú na bubne, aj keď sa otáča.

Najelektrifikovanejšie a najľahšie semená sa oprášia. Iné semená, ťažšie, samy odchádzajú z povrchu bubna, akonáhle je jeho časť, na ktorú sa prilepili, pod ...

Semená sú teda rozdelené na samostatné druhy, frakcie. Okrem toho toto rozdelenie závisí od sily aplikovaného elektrického poľa a môže byť upravené na žiadosť osoby. Týmto spôsobom je možné upraviť elektrický separátor tak, aby oddeľoval povedzme „živé“ klíčiace semienka od neklíčiacich a dokonca zvýšil energiu klíčenia embryí.

čo to dáva? Ako ukázala prax, takéto triedenie pred sejbou poskytuje zvýšenie výnosu o 15-20 percent. A semená, ktoré nevyklíčia, sa môžu použiť na kŕmenie hospodárskych zvierat alebo na mletie na chlieb.

V boji proti burinám veľmi dobre pomáhajú dielektrické separátory, ktoré sú veľmi dobre prispôsobené na spolužitie s úžitkovými rastlinami. Napríklad drobné zrniečko je na nerozoznanie od zrnka mrkvy a ambrózia sa šikovne maskuje ako reďkovka. Elektrické pole však ľahko rozozná falošnú, oddelí užitočnú rastlinu od škodlivej.

Nové stroje môžu dokonca pracovať so semenami, ktoré nie sú vhodné pre iné spôsoby technického triedenia, - povedal Tarushkin na rozlúčku. - Nie je to tak dávno, čo nám napríklad poslali najmenšie semienka, z ktorých dvetisíc kusov váži len jeden gram. Predtým sa triedili ručne, ale naše separátory si s triedením poradili bez väčších problémov.

A to, čo sa urobilo, je v skutočnosti len začiatok...

Vplyv prirodzeného kondenzátora Zeme – elektromagnetických polí ovplyvňuje nielen semená, ale aj klíčky.

Deň čo deň vyťahujú svoje stonky do kladne nabitej ionosféry a ich korene sa zarývajú hlbšie do záporne nabitej zeme. Molekuly živín, ktoré sa v rastlinných šťavách premenili na katióny a anióny, v súlade so zákonmi elektrolytickej disociácie, idú opačným smerom: niektoré dole ku koreňom, iné až k listom. Prúd záporných iónov prúdi z vrchnej časti rastliny do ionosféry. Rastliny neutralizujú atmosférické náboje a tým ich akumulujú.

Pred niekoľkými rokmi si doktor biologických vied Z.I. Zhurbitsky a vynálezca I.A. Ostryakov dali za úlohu zistiť, ako elektrina ovplyvňuje jeden z hlavných procesov v živote rastlín, fotosyntézu. Na tento účel zaviedli napríklad takéto experimenty. Nabíjali vzduch elektrinou a prúd vzduchu prechádzali pod skleneným uzáverom, kde stáli rastliny. Ukázalo sa, že v takomto vzduchu sa procesy absorpcie oxidu uhličitého zrýchľujú 2-3 krát.

Samotné rastliny boli podrobené elektrifikácii. Navyše tí, ktorí boli pod negatívnym elektrickým poľom, ako sa ukázalo, rastú rýchlejšie ako zvyčajne. O mesiac predbehnú svoje náprotivky o niekoľko centimetrov.

Navyše zrýchlený vývoj pokračuje aj po odstránení potenciálu.

Nahromadené fakty umožňujú vyvodiť nejaké závery, povedal mi Igor Alekseevič Ostryakov. - Vytvorením pozitívneho poľa okolo nadzemnej časti rastliny zlepšíme fotosyntézu, rastlina bude intenzívnejšie akumulovať zelenú hmotu. Negatívne ióny majú priaznivý vplyv na vývoj koreňového systému.

Okrem iného je tak možné selektívne ovplyvňovať rastliny v procese ich rastu a vývoja v závislosti od toho, čo presne - "vrcholy" alebo "korene *" - potrebujeme ...

Ako špecialista, ktorý v tom čase pracoval vo výrobnom združení Sojuzvodproekt, sa Ostryakov zaujímal o elektrické polia aj z tohto hľadiska. Živiny z pôdy môžu prenikať do rastlín iba vo forme vodných roztokov. Zdalo by sa, aký je pre rastlinu rozdiel, odkiaľ čerpá vlhkosť – z dažďového mraku alebo z postrekovača? Nie, experimenty nezvratne ukázali, že dážď, ktorý prejde časom, je oveľa účinnejší ako včasné zalievanie.

Vedci začali chápať, ako sa kvapka dažďa líši od kohútika. A zistili: v búrkovom oblaku získavajú kvapky pri trení o vzduch elektrický náboj. Väčšinou pozitívne, niekedy negatívne. Práve tento náboj kvapky slúži ako dodatočný stimulátor rastu rastlín. Voda z vodovodu takýto poplatok nemá.

Okrem toho, aby sa vodná para v oblaku zmenila na kvapku, potrebuje kondenzačné jadro - nejaké bezvýznamné zrnko prachu zdvihnuté vetrom z povrchu zeme. Okolo nej sa začnú hromadiť molekuly vody, ktoré sa menia z pary na kvapalinu. Štúdie ukázali, že takéto prachové častice veľmi často obsahujú najmenšie zrnká medi, molybdénu, zlata a iných stopových prvkov, ktoré priaznivo pôsobia na rastliny.

"No, ak je to tak, prečo by sa z umelého dažďa nedalo urobiť zdanie prirodzeného dažďa?" zdôvodnil Ostryakov.

A svoj cieľ dosiahol získaním autorského certifikátu na elektrohydroaeronizér – zariadenie vytvárajúce elektrické náboje na kvapkách vody. Toto zariadenie je v podstate elektrický induktor, ktorý je inštalovaný na postrekovacej rúrke sprinklerového systému za zónou tvorby kvapiek tak, že cez jeho rám nepreletí prúd vody, ale roj jednotlivých kvapiek.

Bol tiež navrhnutý dávkovač, ktorý umožňuje pridávanie mikroprvkov do prúdu vody. Je to nastavené takto. Kus rúrky z elektricky izolačného materiálu sa zarezáva do hadice, ktorá dodáva vodu do postrekovača. A v potrubí sú molybdénové, medené, zinkové elektródy ... Jedným slovom z materiálu, ktorý mikroelement je potrebný na napájanie. Keď sa aplikuje prúd, ióny sa začnú pohybovať z jednej elektródy na druhú. Zároveň sa niektoré z nich vymyjú vodou a dostanú sa do pôdy. Počet iónov je možné upraviť zmenou napätia na elektródach.

Ak je potrebné nasýtiť pôdu stopovými prvkami bóru, jódu a iných látok, ktoré nevedú elektrický prúd, prichádza na rad iný typ dávkovača. Kocka betónu sa spustí do potrubia s tečúcou vodou, rozdelenej vo vnútri na priehradky, v ktorých sú umiestnené potrebné mikroelementy. Kryty priehradiek slúžia ako elektródy. Keď je na ne privedené napätie, stopové prvky prechádzajú cez póry v betóne a sú odnášané vodou do pôdy.

Detektor zemiakov. V trápení a starostiach nepostrehnuteľne prešlo leto. Je čas na zber. Ale ani človek nedokáže vždy rozlíšiť zemiak pokrytý vlhkou jesennou pôdou od tej istej čiernej hrudy zeme. Čo môžeme povedať o zemiakových kombajnoch, ktorí veslovajú všetko z poľa?

A ak triedite okamžite na ihrisku? Veľa inžinierov si nad týmto problémom lámalo hlavu. Aké detektory neboli vyskúšané mechanické, televízne, ultrazvukové ... Dokonca sa pokúsili dať na kombajn gama inštaláciu. Gama lúče prenikli cez zemité zhluky a hľuzy ako röntgen a prijímač stojaci oproti senzoru určil „čo je čo“.

Ale gama lúče sú škodlivé pre ľudské zdravie, pri práci s nimi je potrebné dodržiavať osobitné opatrenia. Okrem toho, ako sa ukázalo, pre bezchybnú detekciu je potrebné, aby všetky hľuzy a hrudky mali približne rovnaký priemer. Preto sa špecialisti Ryazanského rádiotechnického inštitútu - docent A.D. Kasatkin a vtedajší postgraduálny študent a teraz inžinier Sergej Reshetnikov - vybrali inou cestou.

Na zemiakovú hľuzu sa pozreli z pohľadu fyziky. Je známe, že kapacita kondenzátora závisí od priepustnosti materiálu umiestneného medzi jeho doskami. So zmenou permitivity sa mení aj kapacita. Tento fyzikálny princíp bol základom detekcie, pretože experiment odhalil:

dielektrická konštanta hľuzy zemiakov je veľmi odlišná od dielektrickej konštanty hlinenej hrudky.

Nájdenie správneho fyzikálneho princípu je však len začiatok. Bolo tiež potrebné zistiť, na akých frekvenciách bude detektor pracovať v optimálnom režime, vypracovať schematický diagram zariadenia, skontrolovať správnosť nápadu na laboratórnom rozložení ...

Ukázalo sa, že je veľmi ťažké vytvoriť citlivý kapacitný senzor, povedal Sergej Rešetnikov. - Prešli sme niekoľkými možnosťami a nakoniec sme sa rozhodli pre tento dizajn. Snímač pozostáva z dvoch pružinových dosiek umiestnených voči sebe pod určitým uhlom. Zemiaky zmiešané s hrudkami zeme padajú do tohto zvláštneho lievika. Akonáhle sa zemiak alebo hrudka dotkne dosiek kondenzátora, riadiaci systém vygeneruje signál, ktorého hodnota závisí od dielektrickej konštanty objektu vo vnútri snímača. Výkonný orgán - klapka - sa odchyľuje jedným alebo druhým smerom, triedi ...

Dielo svojho času bolo ocenené na celozväzovej prehliadke vedecko-technickej spoločnosti študentov. V zemiakových kombajnoch vybavených takýmito senzormi však ešte niečo nie je viditeľné. Ale sú vyrobené na rovnakom mieste, v Ryazane ...

Sťažnosti na ruskú lenivosť si však necháme na inokedy. Aktuálny rozhovor je o tajomstvách rastlín. Povieme si o nich ďalej.

Rastliny v truhlici. V Paríži 18. storočia sa návštevník mohol ľahko stratiť. Názvy ulíc prakticky neexistovali, len máloktoré domy mali na štítoch vyryté vlastné mená... Ešte jednoduchšie bolo stratiť sa vo vtedajšej vede. Flogistónová teória bola kameňom úrazu v ceste rozvoja chémie a fyziky. Medicína ani nepoznala taký jednoduchý prístroj ako stetoskop; ak lekár počúval pacienta, urobil to tak, že si priložil ucho k hrudníku. V biológii sa všetky živé organizmy nazývali jednoducho ryby, zvieratá, stromy, byliny...

Veda však už urobila obrovský krok v porovnaní s minulými storočiami: vedci sa vo svojom výskume prestali uspokojiť len so závermi, začali brať do úvahy experimentálne údaje. Bol to experiment, ktorý slúžil ako základ pre objav, o ktorom vám chcem povedať.

Jean-Jacques de Mairan bol astronóm. Ale ako sa na správneho vedca patrí, bol aj všímavým človekom. A preto v lete 1729 upozornil na správanie sa heliotropu, izbovej rastliny, ktorá stála v jeho kancelárii. Ako sa ukázalo, heliotrop má zvláštnu citlivosť na svetlo; po dennom svetle nielen otočil listy, ale so západom slnka mu listy ovisli, opadli. Rastlina akoby zaspala až do nasledujúceho rána, aby listy rozprestrela až s prvým slnečným lúčom. Ale najzaujímavejšie na tom nie je. De Maran si všimol, že heliotrop robí svoju „gymnastiku“ aj vtedy, keď sú okná miestnosti zatiahnuté hrubými závesmi. Vedec pripravil špeciálny experiment, zamkol rastlinu v suteréne a zabezpečil, aby heliotrop naďalej zaspával a prebúdzal sa v presne stanovenom čase, dokonca aj v úplnej tme.

De Maran povedal svojim priateľom o pozoruhodnom jave a ... ďalej v experimentoch nepokračoval. Bol to predsa astronóm a skúmanie povahy polárnej žiary ho nudilo viac ako zvláštne správanie izbovej rastliny.

Semienko zvedavosti však už bolo hodené do pôdy vedeckej zvedavosti. Skôr či neskôr to muselo vyklíčiť. Skutočne, o 30 rokov neskôr sa na tom istom mieste v Paríži objavil muž, ktorý potvrdil de Maranov objav a pokračoval v jeho pokusoch.

Ten muž sa volal Henry-Louis Duhamel. Jeho vedecké záujmy boli v medicíne a poľnohospodárstve. A preto, keď sa dozvedel o experimentoch de Marana, začal sa o ne zaujímať oveľa viac ako samotný autor.

Na začiatok Duhamel reprodukoval de Marantove experimenty s najväčšou možnou starostlivosťou. Aby to urobil, zobral niekoľko heliotropov, našiel starú vínnu pivnicu, do ktorej viedol vchod cez ďalšiu tmavú pivnicu, a nechal tam rastliny. Navyše niekoľko heliotropov zamkol do veľkej, kožou vystlanej truhlice a navrchu ich prikryl niekoľkými prikrývkami, aby stabilizoval teplotu... Všetko bolo márne: heliotropy si aj v tomto prípade zachovali svoj rytmus. A Duhamel s čistým svedomím napísal: „Tieto experimenty nám umožňujú dospieť k záveru, že pohyb listov rastlín nezávisí ani od svetla, ani od tepla...“

Z čoho potom? Duhamel na túto otázku nevedel odpovedať. Neodpovedali na ňu stovky ďalších výskumníkov z mnohých krajín sveta, hoci v ich radoch boli Carl Linné, Charles Darwin a mnohí ďalší poprední prírodovedci.

Až v druhej polovici 20. storočia tisíce nahromadených faktov konečne umožnili dospieť k záveru: všetok život na Zemi, dokonca aj jednobunkové mikróby a riasy, má svoje vlastné biologické hodiny!

Tieto hodiny uvádza do pohybu zmena dňa a noci, denné kolísanie teploty a tlaku, zmeny magnetického poľa a iné faktory.

Niekedy stačí jeden lúč svetla na to, aby sa „ručičky“ biologických hodín preniesli do určitej polohy a potom samy odišli bez zablúdenia na pomerne dlhú dobu.

Ako sú však usporiadané hodiny živej bunky?

Čo je základom ich „mechanizmu“?

"Chronos" Eret. Aby zistil princíp fungovania živých hodín, pokúsil sa americký biológ Charles Ehret predstaviť si ich možnú podobu. "Samozrejme, že mechanický budík so šípkami a ozubenými kolesami," uvažoval Ehret, "je zbytočné hľadať v živej bunke. Ľudia však nie vždy rozpoznávajú a rozpoznávajú čas pomocou mechanických hodiniek? .."

Výskumník začal zbierať informácie o všetkých meračoch času, ktoré kedy ľudstvo používalo. Študoval slnečné a vodné hodiny, pieskové a atómové hodiny... V jeho zbierke bolo dokonca miesto pre hodiny, v ktorých čas určovali škvrny bielej plesne, ktoré rástli za určitý čas na ružovom živnom vývare.

Samozrejme, takýto prístup by mohol Ereta odviesť nekonečne ďaleko od jeho cieľa. Mal však šťastie. Raz Eret upozornil na hodiny kráľa Alfréda, ktorý žil v 9. storočí. Súdiac podľa popisu jedného z kráľových súčasníkov, tieto hodiny pozostávali z dvoch špirálovito prepletených kusov povrazu namočených v zmesi včelieho vosku a sviečkového loja. Po zapálení kusy horeli konštantnou rýchlosťou tri palce za hodinu, takže meraním dĺžky zvyšku sa dalo celkom presne určiť, koľko času uplynulo od spustenia takýchto hodín.

Dvojitá špirála... Na tomto obrázku je niečo prekvapivo známe! Nie nadarmo si Eret namáhal pamäť. Nakoniec si spomenul: "No, samozrejme! Molekula DNA má tvar dvojitej špirály ..."

Čo z toho však vyplývalo? Určuje zhodnosť formy všeobecnosť podstaty? Špirála povrazov vyhorí za niekoľko hodín, zatiaľ čo špirála DNA sa počas života bunky naďalej kopíruje...

A napriek tomu Eret ns zahnal náhodnú myšlienku. Začal hľadať živý mechanizmus, na ktorom by mohol svoje predpoklady otestovať. Nakoniec si vybral infuzóriovú topánku – najmenšiu a najjednoduchšiu bunku živočíšneho pôvodu, v ktorej sa našli biorytmy. "Obyčajne sa nálevníky vo dne správajú aktívnejšie ako v noci. Ak sa mi podarí pôsobením na molekulu DNA pohnúť ručičkami biologických hodín nálevníkov, možno považovať za preukázané, že molekula DNA sa využíva aj ako mechanizmus biohodin...“

Po zdôvodnení týmto spôsobom Eret použil ako nástroj, ktorý preložil šípky, svetelné štarty s rôznymi vlnovými dĺžkami: ultrafialové, modré, červené ... Ultrafialové žiarenie bolo obzvlášť účinné - po ožarovaní sa rytmus života nálevníkov výrazne zmenil. .

Dalo by sa to teda považovať za preukázané: molekula DNA sa používa ako mechanizmus vnútorných hodín. Ako však mechanizmus funguje? V odpovedi na túto otázku Eret vyvinul najkomplexnejšiu teóriu, ktorej podstata sa scvrkáva na toto.

Základom časovej referencie sú veľmi dlhé (až 1 m dlhé!) molekuly DNA, ktoré americký vedec nazval „chronóny“. V normálnom stave sú tieto molekuly stočené do tesnej špirály, ktorá zaberá veľmi málo miesta. Na miestach, kde sa vlákna špirály mierne rozchádzajú, sa vytvorí messenger RNA, ktorá nakoniec dosiahne celú dĺžku jedného vlákna DNA. Zároveň prebieha množstvo vzájomne súvisiacich reakcií, ktorých pomer sadzieb možno považovať za prácu „mechanizmu“ hodín. Taká je, ako hovorí Ehret, kostra procesu, „v ktorom sú vynechané všetky detaily, ktoré nie sú absolútne nevyhnutné“.

Pulzujúce trubice. Upozorňujeme, že americký vedec považuje chemické reakcie za základ cyklu, jeho základ. Ale čo presne?

Aby sme na túto otázku odpovedali, prenesme sa z roku 1967, kedy Eret robil svoj výskum, do iného pred desiatimi rokmi. A pozrime sa do laboratória sovietskeho vedca B.P.Belousova. Na jeho pracovnej ploche bolo možné vidieť statív s obyčajnými laboratórnymi skúmavkami. Ale ich obsah bol zvláštny. Kvapalina v skúmavkách pravidelne menila farbu.

Teraz to bolo červené a teraz sa zmenilo na modré, potom sa znova začervenalo ...

Belousov informoval o novom type pulzujúcich chemických reakcií, ktoré objavil na jednom zo sympózií biochemikov. Správa bola počúvaná so záujmom, ale nikto nevenoval pozornosť skutočnosti, že počiatočnými zložkami cyklických reakcií boli organické látky, veľmi podobné zložením látkam živej bunky.

Len o dve desaťročia neskôr, po Belousovovej smrti, jeho prácu ocenil ďalší ruský vedec A.M. Zhabotinsky.

Spolu so svojimi kolegami vypracoval podrobný recept na reakcie tejto triedy a v roku 1970 informoval o hlavných výsledkoch svojho výskumu na jednom z medzinárodných kongresov.

Ďalej, začiatkom 70. rokov 20. storočia bola práca sovietskych vedcov podrobená dôkladnej analýze zahraničných odborníkov. Američania R. Field, E. Koros a R. Knowes teda zistili, že spomedzi mnohých faktorov, ktoré určujú spôsob interakcie látok pri pulzujúcich reakciách, možno rozlíšiť tri hlavné: koncentráciu kyseliny bromovodíkovej, koncentráciu bromidových iónov a oxidáciu kovové ióny katalyzátora. Všetky tri faktory sa spojili do nového konceptu, ktorý americkí biológovia podľa svojho pôsobiska nazvali oregonský oscilátor alebo orsgonátor. Je to oregonátor, ktorý mnohí vedci považujú za zodpovedného za existenciu celého periodického cyklu ako celku, ako aj za jeho intenzitu, rýchlosť oscilácií procesu a ďalšie parametre.

Indickí vedci, ktorí pracovali pod vedením A. Winfreyho, po určitom čase zistili, že procesy prebiehajúce počas takýchto reakcií sú veľmi podobné procesom v nervových bunkách. Navyše tomu istému R. Fieldovi sa v spolupráci s matematikom V. Trayom ​​podarilo matematicky dokázať podobnosť oregonátorových procesov a javov vyskytujúcich sa v nedávno objavenej nervovej membráne. Bez ohľadu na nich naši krajania F.V. Gulko a A.A. Petrov získali podobné výsledky pomocou kombinovaného analógovo-digitálneho počítača.

Ale koniec koncov, takáto nervová membrána je obalom nervovej bunky. A v membráne sú "kanály" - veľmi veľké proteínové molekuly, ktoré sú dosť podobné molekulám DNA, ktoré sú v jadre tej istej bunky. A ak procesy v membráne majú biochemický základ – a to sa dnes celkom s istotou zistilo – tak prečo by procesy prebiehajúce v jadre mali mať nejaký iný základ?

Akoby sa teda celkom jasne začal črtať chemický základ biorytmov. Dnes už niet pochýb, že materiálnym základom biologických hodín, ich „ozubených kolies“ sú biochemické procesy. V akom poradí sa však jedno „ozubené koleso“ drží druhého? Ako presne prebieha reťazec biochemických procesov v celej svojej úplnosti a zložitosti? .. To si ešte treba dôkladne porozumieť – takto hovorí jeden z popredných odborníkov v tejto oblasti u nás, vedúci laboratória Ústavu biomedicínskych problémov B, komentoval v rozhovore so mnou stav vecí v biorytmológii .S.Alyakrinskij.

A hoci v chémii biorytmológie je skutočne stále veľa nejasností, prvé experimenty s praktickým využitím takýchto chemických hodín už boli uskutočnené. Povedzme, že pred niekoľkými rokmi chemický inžinier E.N. Moskalyanova pri štúdiu chemických reakcií v roztokoch, ktoré obsahujú jednu z aminokyselín potrebných pre človeka - tryptofán, objavil iný typ pulzujúcich reakcií: kvapalina zmenila svoju farbu v závislosti od času. dňa.

Reakcia s prísadami farbív prebieha najintenzívnejšie pri teplote okolo 36°C. Pri zahriatí nad 40 ° farby začnú blednúť, molekuly tryptofánu sa zničia. Reakcia sa tiež zastaví, keď sa roztok ochladí na 0 °C. Jedným slovom vzniká priama analógia s teplotným režimom chemických hodín nášho tela.

Moskalyanova sama vykonala viac ako 16 tisíc experimentov. Skúmavky s roztokmi poslala na testovanie do mnohých vedeckých inštitúcií v krajine. A teraz, keď sa zhromaždil obrovský faktografický materiál, sa ukázalo, že roztoky obsahujúce tryptofán a xanthydrolové farbivo sú skutočne schopné časom meniť svoju farbu. V zásade tak bolo možné vytvoriť úplne nové hodinky, ktoré nepotrebujú ruky ani mechanizmus ...

Živé batérie. "Každý vie, ako popularizátori radi zdôrazňujú úlohu náhody v histórii veľkých objavov. Kolumbus sa plavil preskúmať západnú námornú cestu do Indie a, predstavte si, celkom náhodou... Newton sedí vo svojej záhrade a zrazu jablko padne náhodou...“

Tak píšu vo svojej knihe, ktorej názov je umiestnený v názve tejto kapitoly, S.G. Galaktionov a V.M. Yurin. A ďalej tvrdia, že história objavu elektriny v živých organizmoch nie je výnimkou. Mnohé práce zdôrazňujú, že bol objavený úplnou náhodou: Luigi Galvani, profesor anatómie na univerzite v Bologni, sa dotkol studeného zábradlia balkóna pripraveným žabím svalom a zistil, že cuká. prečo?

Zvedavý profesor sa pri pokuse odpovedať na túto otázku veľmi škrabal na hlave, až napokon dospel k záveru, že sval sa stiahol, pretože sa v zábradlí samovoľne indukoval malý elektrický prúd. Je to on, ako nervový impulz, ktorý dáva príkaz svalu na kontrakciu.

A bol to skutočne geniálny objav. Koniec koncov, nezabudnite: bolo to len v roku 1786 na dvore a ubehlo len niekoľko desaťročí po tom, čo Gausen vyjadril svoj odhad, že princíp pôsobiaci v nervu je elektrina. Áno, a samotná elektrina zostala pre mnohých stále záhadou so siedmimi pečaťami.

Medzitým sa začalo.

A od čias Galvaniho sú elektrofyziológom známe takzvané škodové prúdy. Ak sa napríklad svalový preparát nareže cez vlákna a elektródy galvanometra, prístroja na meranie slabých prúdov a napätí, sa privedú na rez a na pozdĺžny nepoškodený povrch, potom zaznamená rozdiel potenciálov cca. 0,1 voltu. Analogicky začali merať škodlivé prúdy v rastlinách. Časti listov, stoniek a plodov boli vždy negatívne nabité vzhľadom na normálne tkanivo.

Zaujímavý experiment v tejto oblasti uskutočnili v roku 1912 Beitner a Loeb. Obyčajné jablko rozkrojili na polovicu a vybrali z neho jadrovník. Keď sa do jablka namiesto jadra umiestnila elektróda a druhá sa pripevnila na šupku, galvanometer opäť ukázal prítomnosť napätia – jablko fungovalo ako živá batéria.

Následne sa ukázalo, že istý potenciálny rozdiel sa našiel aj medzi rôznymi časťami nepoškodenej rastliny. Povedzme teda, že centrálna žilka listu gaštanu, tabaku, tekvice a niektorých ďalších plodín má pozitívny potenciál vo vzťahu k zelenej dužine listu.

Potom, po prúdoch ničenia, prišiel rad na otvorenie prúdov akcie. Klasický spôsob, ako ich demonštrovať, našiel ten istý Galvani.

Dva neuromuskulárne prípravky dlho trpiacej žaby sú naskladané tak, že nerv druhého leží na svalovom tkanive jedného. Stimuláciou prvého svalu chladom, elektrinou alebo nejakou chemickou látkou môžete vidieť, ako sa druhý sval začne zreteľne sťahovať.

Niečo podobné sa samozrejme snažili nájsť aj v rastlinách. Akčné prúdy boli skutočne objavené pri pokusoch so stopkami listov mimózy, rastliny, o ktorej je známe, že je schopná vykonávať mechanické pohyby pod vplyvom vonkajších podnetov. Najzaujímavejšie výsledky navyše dosiahol Burdon-Sanders, ktorý študoval akčné prúdy v uzatvárajúcich sa listoch hmyzožravej rastliny - mucholapky Venuše. Ukázalo sa, že v momente zloženia listu sa v jeho tkanivách vytvoria úplne rovnaké akčné prúdy ako vo svalovine.

A napokon sa ukázalo, že elektrické potenciály v rastlinách sa môžu v určitých časových bodoch prudko zvýšiť, povedzme, keď odumrú určité tkanivá. Keď indický výskumník Bose spojil vonkajšiu a vnútornú časť zeleného hrášku a zahrial ho na 60 °C, galvanometer zaznamenal elektrický potenciál 0,5 voltu.

Samotný Bos túto skutočnosť okomentoval nasledujúcou úvahou: „Ak sa v určitom poradí nazbiera 500 párov polovíc hrášku v sérii, potom konečné elektrické napätie môže byť 500 voltov, čo je celkom dosť na zabitie nič netušiacej obete v elektrické kreslo.Je dobré, že kuchár nevie o nebezpečenstve, ktoré mu pri príprave tohto špeciálneho jedla hrozí, a hrach sa, našťastie pre neho, nespája do objednanej série.

Batéria je článok. Pochopiteľne, že výskumníkov zaujímala otázka, aká je minimálna veľkosť živej batérie. Niektorí preto začali vo vnútri jablka vyškrabávať ďalšie a ďalšie dutiny, iní - drobiť hrášok na stále menšie kúsky, až kým nebolo jasné: aby sme sa dostali na koniec tohto „drviaceho rebríčka“, bolo by potrebné vykonávať výskum na bunkovej úrovni.

Bunková membrána pripomína akúsi škrupinu pozostávajúcu z celulózy.

Jeho molekuly, ktoré sú dlhými polymérnymi reťazcami, sa skladajú do zväzkov a vytvárajú vláknité vlákna - micely. Micely zase tvoria vláknité štruktúry – fibrily. A z ich prepletenia vzniká základ bunkovej membrány.

Voľné dutiny medzi vláknami môžu byť čiastočne alebo úplne vyplnené lignínom, amylopektínom, hemicelulózou a niektorými ďalšími látkami. Inými slovami, ako raz povedal nemecký chemik Freudsnberg, „bunková membrána pripomína železobetón“, v ktorom zohrávajú úlohu výstuže micelárne vlákna a lignín a iné plnivá sú akýmsi betónom.

Aj tu sú však výrazné rozdiely. "Betón" vypĺňa iba časť dutín medzi vláknami. Zvyšok priestoru vypĺňa „živá látka“ bunky – protoplast. Jeho slizovitá substancia – protoplazma – obsahuje drobné a komplexne organizované inklúzie zodpovedné za najdôležitejšie procesy života. Napríklad chloroplasty sú zodpovedné za fotosyntézu, mitochondrie sú zodpovedné za dýchanie a jadro je zodpovedné za delenie a reprodukciu. Okrem toho zvyčajne vrstva protoplazmy so všetkými týmito inklúziami susedí s bunkovou stenou a vo vnútri protoplastu zaberá väčší alebo menší objem vakuola, kvapka vodného roztoku rôznych solí a organických látok. A niekedy môže byť v bunke niekoľko vakuol.

Rôzne časti bunky sú od seba oddelené najtenšími filmami membrán. Hrúbka každej membrány je len niekoľko molekúl, ale treba poznamenať, že tieto molekuly sú pomerne veľké, a preto môže hrúbka membrány dosiahnuť 75-100 angstromov. (Hodnota sa zdá byť skutočne veľká; nezabúdajme však, že samotný angstrom má iba 10 cm.)

V štruktúre membrány však možno tak či onak rozlíšiť tri molekulárne vrstvy: dve vonkajšie sú tvorené proteínovými molekulami a vnútorná, pozostávajúca z tukovej látky - lipidov. Toto vrstvenie dáva membráne selektivitu; Veľmi zjednodušene povedané, cez membránu presakujú rôzne látky rôznou rýchlosťou. A to umožňuje bunke vybrať si z poškodzovania životného prostredia pre ňu tie najpotrebnejšie látky, akumulovať ich vo vnútri.

Áno, existujú látky! Ako ukázali napríklad experimenty uskutočnené v jednom z laboratórií Moskovského inštitútu fyziky a technológie pod vedením profesora E. M. Trukhana, membrány sú schopné oddeľovať dokonca aj elektrické náboje. Umožňujú, povedzme, elektróny prejsť na jednu stranu, zatiaľ čo protóny nemôžu preniknúť cez membránu.

Podľa tejto skutočnosti možno posúdiť, aká zložitá a jemná je práca, ktorú musia vedci vykonať. Hoci sme povedali, že membrána pozostáva z pomerne veľkých molekúl, jej hrúbka spravidla nepresahuje 10 cm, teda jednu milióntinu centimetra. A nedá sa zhrubnúť, inak by účinnosť separácie náboja prudko klesla.

A ešte jedna ťažkosť. V obyčajnom zelenom liste sú za prenos elektrických nábojov zodpovedné aj chloroplasty, fragmenty obsahujúce chlorofyl. A tieto látky sú nestabilné a rýchlo sa stávajú nepoužiteľnými.

Zelené listy v prírode žijú v sile 3-4 mesiacov, - povedal mi jeden z pracovníkov laboratória, kandidát fyzikálnych a matematických vied V.B. Kireev. - Samozrejme, je nezmysel vytvárať na tomto základe priemyselný závod, ktorý by vyrábal elektrinu podľa patentu zeleného listu. Preto je potrebné buď hľadať spôsoby, ako urobiť prírodné látky odolnejšími a trvácnejšími, alebo radšej nájsť ich syntetické náhrady. Momentálne pracujeme na tomto...

A nedávno prišiel prvý úspech: boli vytvorené umelé analógy prírodných membrán. Základom bol oxid zinočnatý. To znamená, že najbežnejšie, najznámejšie bielenie ...

Ťažiari zlata. Pri vysvetľovaní pôvodu elektrických potenciálov v rastlinách sa nemožno zastaviť len pri konštatovaní faktu: „Elektrina rastlín“ je výsledkom nerovnomerného (aj keď veľmi nerovnomerného!) rozloženia iónov medzi rôznymi časťami bunky a prostredím. Okamžite vzniká otázka: "Prečo vzniká taká nerovnosť?"

Je napríklad známe, že na to, aby medzi bunkou riasy a vodou, v ktorej žije, potenciálny rozdiel 0,15 voltu, je potrebné, aby koncentrácia draslíka vo vakuole bola asi 1000-krát vyššia ako vo „vonkajšom "voda. Ale proces difúzie je tiež známy vede, to znamená spontánna túžba akejkoľvek látky, aby bola rovnomerne rozložená v celom dostupnom objeme. Prečo sa to nedeje v rastlinách?

Pri hľadaní odpovede na túto otázku sa budeme musieť dotknúť jedného z ústredných problémov modernej biofyziky – problému aktívneho transportu iónov cez biologické membrány.

Začnime opäť zoznamom niektorých známych faktov. Takmer vždy je obsah určitých solí v samotnej rastline vyšší ako v pôde alebo (v prípade rias) v prostredí. Napríklad riasa nitella je schopná akumulovať draslík v koncentráciách tisíckrát vyšších ako v prírode.

Okrem toho mnohé rastliny akumulujú nielen draslík. Ukázalo sa napríklad, že v riase Kadophora fracta bol obsah zinku 6000, kadmia - 16 000, cézia - 35 000 a ytria - takmer 120 000-krát vyšší ako v prírode.

Táto skutočnosť, mimochodom, priviedla niektorých výskumníkov k myšlienke nového spôsobu ťažby zlata. Takto napríklad Gr. Adamov vo svojej knihe "Tajomstvo dvoch oceánov" - kedysi populárny fantasy dobrodružný román napísaný v roku 1939.

Najnovšia ponorka „Pioneer“ prechádza cez dva oceány a z času na čas sa zastaví na čisto vedecké účely. Počas jednej zastávky sa skupina prieskumníkov prechádza po morskom dne. A tak...

"Zrazu zoológ zastal, pustil Pavlíkovu ruku a utekal nabok a niečo zospodu nabral. Pavlík videl, že vedec skúma veľkú čiernu, zložito stočenú mušľu, pričom medzi jej chlopne strčí kovový prst obleku."

Aké ťažké... - zamrmlal zoológ. - Ako kus železa... Aké zvláštne...

Čo je, Arsen Davidovič?

Pavlík! zvolal zrazu zoológ, s námahou otvoril dvere a sústredene skúmal želatínové telo uzavreté medzi nimi. - Pavlík, to je nový druh z triedy laminabranchiálnych. Veda úplne neznáma...

Záujem o tajomného mäkkýša vzplanul ešte viac, keď zoológ oznámil, že pri štúdiu stavby tela a chemického zloženia našiel v krvi obrovské množstvo rozpusteného zlata, vďaka čomu sa hmotnosť mäkkýšov ukázala ako nezvyčajné.

V tomto prípade spisovateľ sci-fi nevymyslel nič zvláštne. V skutočnosti myšlienka využitia rôznych živých organizmov na extrakciu zlata z morskej vody v určitom okamihu vlastnila mnoho myslí. O koraloch a lastúrach sa šíria legendy, ktoré hromadia zlato takmer po tonách.

Tieto legendy sa však zakladali na skutočných faktoch. V roku 1895 Leversidge po analýze obsahu zlata v popole z morských rias zistil, že je dosť vysoký – 1 g na 1 tonu popola. V predvečer prvej svetovej vojny bolo navrhnutých niekoľko projektov na založenie podvodných plantáží, na ktorých by sa pestovali „zlatonosné“ riasy. Žiadna z nich však nebola vykonaná.

Botanici zlatokopov, ktorí si uvedomili, že vykonávať akúkoľvek prácu v oceánoch je dosť drahé, sa rozšírili na pevninu. V 30. rokoch 20. storočia skupina profesora B. Nemetsa v Československu robila výskum popola rôznych odrôd kukurice. Výsledky analýzy teda ukázali, že Indovia túto rastlinu nadarmo nepovažujú za zlatú - v jej popole bolo pomerne veľa drahého kovu: opäť 1 g na 1 tonu popola.

Jeho obsah v popole šišiek bol však ešte väčší, až 11 g na 1 tonu popola.

Bunkové roboty. „Zlatá horúčka“ však čoskoro ustúpila, keďže sa nikomu nepodarilo prinútiť rastliny hromadiť zlato vo vyššej koncentrácii, ani vyvinúť dostatočne lacný spôsob, ako ho vydolovať aj z popola. Rastliny sa však naďalej používajú ako druh indikátorov v geologickom prieskume. Aj dnes sa geológovia občas zameriavajú na určité druhy rastlín. Je napríklad známe, že niektoré druhy quinoa rastú len na pôdach bohatých na soľ. A geológovia využívajú túto okolnosť na skúmanie ložísk soli a zásob ropy, ktoré sa často vyskytujú pod vrstvami soli. Podobná fytogeochemická metóda sa používa na vyhľadávanie ložísk kobaltu, sulfidov, uránových rúd, niklu, kobaltu, chrómu a ... všetko rovnaké zlato.

A tu je zrejme čas pripomenúť si membránové pumpy, ktoré náš známy vedec S.M. Martirosov kedysi nazval biorobotmi bunky. Práve vďaka nim sú cez membránu selektívne čerpané určité látky.

Tých, ktorí sa vážne zaujímajú o princípy fungovania membránových čerpadiel, odkazujem priamo na Martirosovovu knihu "Bionopumps - bunkové roboty?", kde sú mnohé jemnosti popísané na 140 stranách dostatočne podrobne, so vzorcami a schémami. Snažíme sa tu vystačiť s úplným minimom.

"Biologická pumpa je molekulárny mechanizmus lokalizovaný v membráne a schopný transportovať látky pomocou energie uvoľnenej pri rozklade adenozíntrifosfátu (ATP) alebo s využitím akejkoľvek inej formy energie," píše Martirosov. A ďalej: "Dodnes sa objavil názor, že v prírode existujú iba iónové pumpy. A keďže sú dobre preštudované, môžeme ich účasť na živote buniek dôkladne analyzovať."

Rôznymi trikmi a kruhovými cestami - nezabudnite, že vedci sa musia vysporiadať s mikroskopickým objektom s hrúbkou 10" cm sa vedcom podarilo zistiť, že membránové pumpy majú nielen schopnosť vymieňať sodíkové ióny bunky za draselné ióny vonkajšieho prostredia. prostredia, ale slúžia aj ako zdroj elektrického prúdu.

Je to preto, že sodíková pumpa zvyčajne vymieňa dva sodíkové ióny za dva draselné ióny. Jeden ión sa teda ukáže ako nadbytočný a prebytočný kladný náboj sa z bunky neustále odstraňuje, čo vedie k vytvoreniu elektrického prúdu.

No a kde čerpá energiu na svoju prácu samotné membránové čerpadlo? V snahe odpovedať na túto otázku v roku 1966 anglický biochemik Peter Mitchel predložil hypotézu, ktorej jedným z ustanovení bolo, že absorpcia svetla živou bunkou nevyhnutne vedie k tomu, že v nej vzniká elektrický prúd.

Angličanovu hypotézu vypracoval člen korešpondenta RAS V. P. Skulachev, profesori E. N. Kondratiev, N. S. Egorov a ďalší vedci. Membrány sa začali porovnávať s akumulačnými kondenzátormi. Bolo objasnené, že v membráne sú špeciálne proteíny, ktoré rozkladajú molekuly soli na ich zložky, kladne a záporne nabité ióny, a tie nakoniec skončia na rôznych stranách. Takto sa akumuluje elektrický potenciál, ktorý sa dokonca podarilo zmerať – je to takmer štvrť voltu.

Zaujímavý je aj samotný princíp merania potenciálu. Vedci pracujúci pod vedením V.P. Skulacheva vytvorili optické meracie zariadenie. Faktom je, že sa im podarilo nájsť farbivá, ktoré po umiestnení do elektrického poľa menia svoje absorpčné spektrum. Navyše, niektoré z týchto farbív, ako je chlorofyl, sú trvalo prítomné v rastlinných bunkách. Takže meraním zmeny v jeho spektre sa výskumníkom podarilo určiť veľkosť elektrického poľa.

Hovorí sa, že po týchto navonok nepodstatných skutočnostiach môžu čoskoro nasledovať grandiózne praktické dôsledky. Vedci a inžinieri, ktorí správne pochopili vlastnosti membrány, mechanizmus fungovania jej čerpadiel, jedného dňa vytvoria jej umelé náprotivky. A tie sa zasa stanú základom nového typu elektrárne – biologickej.

Na niektorých miestach, kde je vždy veľa slnka – napríklad v stepi alebo na púšti – ľudia rozložia na stovky podpier prelamovaný tenký film, ktorý dokáže pokryť plochu aj desiatky kilometrov štvorcových. A v blízkosti budú inštalované obvyklé transformátory a veže na prenos energie. A vznikne ďalší technický zázrak založený na patentoch prírody. „Sieť na zachytávanie slnečného svetla“ bude pravidelne dodávať elektrinu, na svoju prevádzku si nevyžadujú ani obrovské priehrady ako vodná elektráreň, ani spotrebu uhlia, plynu a iných palív ako tepelná elektráreň. Bude stačiť jedno slnko, ktoré nám, ako viete, svieti zatiaľ zadarmo ...

Legendy kanibalských rastlín. "Nebojte sa. Kanibalský strom, "chýbajúci článok" medzi svetom rastlín a zvierat, neexistuje, juhoafrický spisovateľ Lawrence Green považuje za potrebné okamžite varovať svojho čitateľa. - A predsa tam môže byť zrnko pravdy v nehynúcej legende o zlovestnom strome...“

Ďalej si povieme, čo mal pisateľ na mysli, keď hovoril o „zrnku pravdy“. Najprv si však povedzme niečo o samotných legendách.

"... A potom sa pomaly začali dvíhať veľké listy. Ťažké ako šípy žeriavov sa zdvihli a silou hydraulického lisu a bezohľadnosťou nástroja mučenia sa priblížili k obeti." Sledoval som, ako sa tieto obrovské listy tesnejšie pritláčali k priateľovi, a videl som prúdy melasovej tekutiny stekajúce po strome, zmiešané s krvou obete. Pri pohľade na to dav divochov okolo mňa prenikavo kričal a obklopil strom zo všetkých strán, začal ho objímať a každý s pohárom, listami, rukami alebo jazykom – nabral dostatok tekutiny, aby sa zbláznil a zbláznil...“

A k tomu neváhal dodať, že strom vyzeral ako osem stôp vysoký ananás. Že mal tmavohnedú farbu a jeho drevo vyzeralo tvrdé ako železo. Tých osem listov viselo od vrchu kužeľa po zem ako otvorené dvere visiace na pántoch. Okrem toho každý list končil hrotom a povrch bol posiaty veľkými zakrivenými hrotmi.

Vo všeobecnosti Lihe fantázii medze nekladal a mrazivý opis ľudskej obete ľudožravej rastline zakončil poznámkou, že listy stromu si desať dní zachovali vertikálnu polohu.

A keď znova zostúpili, pri nohách bola čisto ohlodaná lebka.

Z tohto nehanebného klamstva predsa vznikol celý literárny trend. Takmer pol storočia, aké vášne neboli vidieť na stránkach rôznych publikácií! Pokušeniu neodolal ani známy anglický spisovateľ Herbert Wells, ktorý podobnú príhodu opísal vo svojom príbehu „The Blossoming of a Strange Orchid“.

Pamätáte si, čo sa stalo istému pánovi Wetherburneovi, ktorý pri tejto príležitosti kúpil koreň neznámej tropickej orchidey a pestoval ju vo svojom skleníku? Jedného dňa orchidea rozkvitla a Weatherburn sa bežal pozrieť na tento zázrak. A z nejakého dôvodu som sa zdržal v skleníku. Keď o pol šiestej podľa zaužívanej rutiny gazda neprišiel k stolu vypiť tradičnú šálku čaju, gazda išla zisťovať, čo ho môže zdržať.

"Ležal pri úpätí zvláštnej orchidey. Tykadlovité vzdušné korienky už neviseli voľne vo vzduchu. Po priblížení vytvorili akoby klbko sivého povrazu, ktorého konce tesne zakrývali jeho bradu." , krk a ruky.

Najprv nechápala. Ale potom som uvidel tenký pramienok krvi pod jedným z dravých chápadiel...“

Statočná žena sa okamžite pustila do boja s hroznou rastlinou. Rozbila sklo skleníka, aby sa zbavila omamnej arómy, ktorá vládla vo vzduchu, a potom začala ťahať telo majiteľa.

"Črepník so strašnou orchideou spadol na podlahu. Rastlina sa s pochmúrnou húževnatosťou stále držala svojej koristi. Prepracovaná odtiahla telo spolu s orchideou k východu. Potom jej napadlo odtrhnúť prichytené korene. naraz a za minútu bol Weatherburn voľný. Bol bledý ako plachta, z mnohých rán tiekla krv...“

Toto je strašný príbeh, ktorý zobrazilo spisovateľovo pero. So spisovateľom sci-fi je však dopyt malý - nikoho neubezpečil, že jeho príbeh je založený na dokumentárnych faktoch.

Ale iní sa držali do posledného...

A čo je prekvapujúce: dokonca aj seriózni vedci verili svojim „dokumentárnym dôkazom“. V každom prípade sa niektorí z nich pokúsili nájsť dravé rastliny na našej planéte. A musím povedať, že ich úsilie bolo nakoniec korunované úspechom! Poľovnícke rastliny sa skutočne našli.

Lovci močiarov. Našťastie pre vás a mňa sa takéto rastliny nekŕmia ľudskými obeťami a dokonca ani zvieratami, ale iba hmyzom.

V súčasnosti sa v učebniciach botaniky často spomína mucholapka Venušina, rastlina, ktorá sa nachádza v močiaroch Severnej Karolíny v Spojených štátoch. Jeho list končí zhrubnutou okrúhlou doskou, ktorej okraje sú posadené ostrými zubami. A samotný povrch čepele listu je posiaty citlivými štetinami. Ak si teda hmyz len sadne na list, ktorý tak príťažlivo vonia, a polovičky vybavené zubami sa zrútia ako skutočná pasca.

List rosnatky, hmyzožravá rastlina rastúca na ruských rašeliniskách, vyzerá ako kefa na masáž hlavy, má len malú veľkosť. Po celej ploche listovej čepele vyčnievajú setae korunované guľovitými vydutinami. Na špičke každej takejto štetiny vyčnieva kvapka tekutiny ako kvapka rosy. (Odtiaľ, mimochodom, názov.) Tieto štetiny sú natreté jasne červenou farbou a samotné kvapky vyžarujú sladkú vôňu ...

Vo všeobecnosti vzácny hmyz odolá pokušeniu preskúmať list na nektár.

No a potom sa udalosti vyvíjajú podľa tohto scenára. Hlúpa mucha sa svojimi labkami okamžite prilepí na lepkavú šťavu a štetiny sa začnú ohýbať vo vnútri listu a navyše držia korisť. Ak to nestačí, zloží sa aj samotná listová čepeľ, akoby obalila hmyz.

List potom začne vylučovať kyselinu mravčiu a tráviace enzýmy. Pod pôsobením kyseliny sa hmyz čoskoro prestane trepotať a potom sa jeho tkanivá pomocou enzýmov prenesú do rozpustného stavu a absorbujú sa povrchom listov.

Jedným slovom, príroda tvrdo pracovala a vynašla rybárske náčinie na hmyzožravé rastliny. Tak vidíte, dodávatelia exotiky mali čím popísať detaily štekliace nervy čitateľa. Hmyz bol nahradený ľudskou obeťou a rolovať stránku za stránkou...

Tu však nejde o hacky, ale o samotný rybársky výstroj, ktorý vymyslela príroda. Niektoré z nich sú jednočinné – list napríklad vodnej rastliny Aldrovand po ulovení a strávení koristi okamžite odumiera.

Ostatné sú opakovane použiteľné. A povedzme, ďalšia vodná rastlina, utricularia, používa takýto trik vo svojej pasci. Samotná pasca je vak s úzkym vstupom, ktorý sa uzatvára špeciálnym ventilom. Vnútorný povrch vaku je vystlaný žľazami, akýmisi pumpami – útvarmi, ktoré dokážu intenzívne vysávať vodu z dutiny. Čo sa stane, akonáhle sa korisť - malý kôrovec alebo hmyz - dotkne aspoň jedného z chĺpkov na vstupe. Ventil sa otvorí, prúd vody sa ponáhľa do dutiny a ťahá korisť spolu s ňou. Ventil sa potom zatvorí, voda sa odsaje, môžete začať jesť...

V posledných rokoch vedci zistili, že počet lovcov hmyzu vo svete rastlín je oveľa väčší, ako sa doteraz predpokladalo. Štúdie ukázali, že do tejto triedy možno pripísať aj dobre známe zemiaky, paradajky a tabak. Všetky tieto rastliny majú na listoch mikroskopické chĺpky s kvapôčkami lepidla, ktoré dokážu nielen zadržať hmyz, ale aj produkovať enzýmy na trávenie organickej hmoty živočíšneho pôvodu.

Entomológ J. Barber, ktorý študuje komáre na University of New Orleans (USA), zistil, že larvy komárov sa často lepia na lepkavý povrch semienok pastierskej kapsičky.

Semeno produkuje nejaký druh lepkavej látky, ktorá priťahuje larvy. No a potom sa všetko deje podľa osvedčenej technológie: semeno vylučuje enzýmy a výsledný vrchný náter sa potom používa na lepší vývoj klíčkov.

Dokonca aj ananás upadol do podozrenia z mäsožravosti. Dažďová voda sa často hromadí na báze listov a rozmnožujú sa tam drobné vodné organizmy – nálevníky, vírniky, larvy hmyzu... Niektorí vedci sa domnievajú, že časť tohto živého tvora chodí kŕmiť rastlinu.

Tri obranné línie. Potom, čo vedci pochopia nejaký jav, zvyčajne vyvstáva otázka: čo robiť so získanými poznatkami? Môžete, samozrejme, odporučiť: na miestach, kde je veľa komárov, vysádzajte plantáže rosičky a pastierskej kapsičky. Môžete konať prefíkanejšie: pomocou genetického inžinierstva vštepiť pestovaným rastlinám alebo rozvíjať zručnosti, ktoré už majú na nezávislú kontrolu poľnohospodárskych škodcov. Napríklad pásavec zemiakový zaútočil na krík zemiakový. A to mňam-mňam - a nie je tam žiadna chyba. Pesticídy nie sú potrebné, zbytočné problémy a zvýšenie výnosu v dôsledku dodatočného hnojenia je zaručené. A môžete ísť ešte ďalej: rozvíjať ochranné schopnosti všetkých pestovaných rastlín bez výnimky. Navyše sa budú vedieť brániť nielen viditeľným, ale aj neviditeľným nepriateľom.

Takže tie isté zemiaky, paradajky a iní zástupcovia čeľade nočných sú okrem fyzických zbraní, takpovediac, schopní použiť chemické a biologické zbrane proti škodcom. V reakcii napríklad na infekciu hubou rastliny okamžite vytvoria dva fytoalexíny z triedy terpenoidov: rishetin a lyubin. Prvú objavili japonskí výskumníci a pomenovali ju podľa odrody zemiakov Risheri, v ktorej bola táto zlúčenina prvýkrát objavená. Druhý - lyubimin - prvýkrát našli domáci výskumníci z laboratória Metlitsky v hľuzách odrody Lyubimets.

Odtiaľ, samozrejme, názov.

Ukazuje sa, že obranný mechanizmus nie vždy funguje. Na spustenie procesu tvorby fytoalexínov potrebuje rastlina vonkajší tlak. Takýmto impulzom môže byť ošetrenie zemiakovej plantáže mikrodávkami medi - dnes hlavným liekom na phytophthora. Ale ešte lepšie je, ak rastliny nevyhnutne spustia svoje vlastné obranné mechanizmy.

V súčasnosti preto vedci pátrajú a snažia sa vytvoriť také mikrosenzory, ktoré by fungovali tak rýchlo, ako fungujú chĺpky na liste mucholapky Venuše.

Samozrejme, v tomto prípade je vec značne komplikovaná skutočnosťou, že výskum sa musí uskutočniť na geneticko-molekulárnej úrovni. Ale na dvore, koniec 20. storočia, už výskumníci vedia operovať s jednotlivými atómami. Je tu teda reálna nádej: na začiatku budúceho storočia zabudnú poľnohospodári na pesticídy a škodcov asi tak, ako legendy o ľudožravých rastlinách začali na začiatku nášho storočia postupne zabúdať.

Hydraulika funguje. Zistili sme teda, že v rastlinnom svete existuje veľa prívržencov živočíšnej potravy - niekoľko desiatok alebo dokonca stoviek druhov. Aký je mechanizmus, ktorý aktivuje ich pasce? Ako sa môžu rastliny vôbec pohybovať, zdvíhať a spúšťať listy ako heliotrop, otáčať súkvetia po svietidle ako slnečnica alebo neúnavne rozhadzovať svoje plazivé výhonky na všetky strany ako černice alebo chmeľ.

„Už pri prvých krokoch musel riešiť ďalšiu úlohu v porovnaní s povedzme tesne rastúcimi púpavami alebo žihľavou,“ píše o chmeli Vladimír Soloukhin. pestovať, teda vytvárať ružicu listov a vyháňať rúrkovú stonku. .Je mu daná vlhkosť, je mu dané slnko a je mu dané aj miesto pod slnkom. Zostaňte na tomto mieste a pestujte sa, užívajte si život.

Chmeľ je iná vec. Sotva sa vykláňa zo zeme, musí sa neustále obzerať a tápať okolo seba a hľadať niečo, čoho by sa mohol chytiť, o čo by sa mohol oprieť o spoľahlivú pozemskú oporu.“ A ďalej:“ Tu prevláda prirodzená túžba každého výhonku rásť nahor. tiež. Ale už po päťdesiatich centimetroch sa k zemi prilepí tučný ťažký výhonok. Ukazuje sa, že nerastie vertikálne ani horizontálne, ale pozdĺž krivky, pozdĺž oblúka.

Tento pružný oblúk môže nejaký čas pretrvávať, ale ak výhonok presiahne meter a stále nenájde niečo, čoho by sa mohol chytiť, bude si musieť chtiac-nechtiac ľahnúť na zem a plaziť sa po nej. Iba jeho rastúca, hľadajúca časť bude stále a vždy smerovať nahor. Hop, plaziac sa po zemi, chytí sa protiidúcich tráv, ale tie sú pre neho dosť slabé a on sa plazí, prikrčený, stále ďalej a ďalej a prehrabáva sa pred sebou citlivou špičkou.

Čo by ste robili v tme, keby ste museli ísť dopredu a nájsť kľučku?

Je zrejmé, že by ste začali robiť rotačný, tápavý pohyb s rukou natiahnutou dopredu. To isté robí aj pestovanie chmeľu. Jeho hrubá, akoby okamžite trčiaca špička po celú dobu, pohybujúca sa dopredu alebo nahor, vykonáva rovnomerný rotačný pohyb v smere hodinových ručičiek. A ak strom, telegrafný stožiar, odkvapová rúra, stožiar zámerne umiestnený na ceste, akákoľvek kolmica smerujúca k oblohe, prekáža, poskok rýchlo, v priebehu jedného dňa, vzlietne na samý vrchol a rastie end zase tápa okolo seba v prázdnom priestore...“

Praktizujúci však tvrdia, že veľmi často sa zdá, že poskok cíti, kde je preňho podpora umiestnená, a väčšina stoniek ide týmto smerom.

A keď jeden zo stoniek Soloukhina úmyselne neprevalil špagát natiahnutý od zeme až po strechu domu, tak sa on, chudák, plazil po dvore, trávniku a smetisku a hľadal oporu, pripomínajúc človek, ktorý prekonal močiar a už ho takmer vtiahol.

Jeho telo sa zaborí do blata a vody, ale snaží sa udržať hlavu nad vodou.

„Povedal by som,“ uzatvára svoj príbeh, „koho mi ešte tento poskok pripomenul, keby nehrozilo, že sa z nevinných poznámok o tráve prejdem na pole psychologického románu.“

Spisovateľ sa bál nedobrovoľných asociácií, ktoré v ňom vznikli, ale vedci, ako uvidíme o niečo neskôr, nie. Najprv sa však zamyslime nad touto otázkou: "Aká je sila, ktorá poháňa chmeľ a iné rastliny k rastu, núti ich ohýbať sa jedným alebo druhým smerom?"

Samozrejme, vo svete rastlín neexistujú žiadne oceľové pružiny alebo iné elastické prvky, ktoré by ich pomocou zachytili. Preto závody v takýchto prípadoch najčastejšie využívajú hydrauliku. Hydraulické čerpadlá a pohony vo všeobecnosti vykonávajú väčšinu práce v závode. S ich pomocou napríklad vlhkosť stúpa z podzemia až na samotný vrchol, pričom niekedy prekoná aj niekoľko desiatok metrové kvapky – výsledok, ktorý nie každý konštruktér bežných čerpadiel dokáže dosiahnuť. Navyše na rozdiel od mechanických prírodných čerpadiel fungujú úplne ticho a veľmi hospodárne.

Rastliny tiež používajú hydrauliku na vykonávanie vlastného pohybu. Pamätajte si aspoň na rovnaký „zvyk“ obyčajnej slnečnice otočiť košík po pohybe svietidla. Zabezpečuje takýto pohyb opäť pohon na báze hydrauliky.

Zaujímalo by ma, ako to funguje?

Ukazuje sa, že na túto otázku sa pokúsil odpovedať Charles Darwin. Ukázal, že každý úponok rastliny má energiu nezávislého pohybu. Podľa formulácie vedca „rastliny prijímajú a prejavujú túto energiu len vtedy, keď im dáva nejakú výhodu“.

Túto myšlienku sa pokúsil rozvinúť talentovaný viedenský biológ s galským priezviskom Raoul Francais. Ukázal, že korene podobné červom, ktoré sa neustále pohybujú dolu do pôdy, presne vedia, kam majú ísť, vďaka malým dutým komorám, v ktorých môže visieť gulička škrobu, čo naznačuje smer gravitácie.

Ak je zem suchá, korene sa obrátia smerom k mokrej pôde a vyvinú dostatok energie na prevŕtanie betónu. Navyše, keď sa špecifické vrtné články opotrebujú v dôsledku kontaktu s kameňmi, kamienkami, pieskom, rýchlo sa nahradia novými. Keď korene dosiahnu vlhkosť a zdroj živín, odumrú a musia byť nahradené bunkami určenými na absorbovanie minerálnych solí a vody.

Francais hovorí, že neexistuje jediná rastlina, ktorá by mohla existovať bez pohybu. Akýkoľvek rast je sledom pohybov, rastliny sú neustále zaneprázdnené ohýbaním, otáčaním, trepotaním sa. Keď úponka toho istého chmeľu, ktorá za 67 minút urobí celý kruhový cyklus, nájde oporu, v priebehu 20 sekúnd sa okolo nej začne ovíjať a po hodine sa ovinie tak pevne, že je ťažké ju odtrhnúť.

Tak silná je hydraulika. Okrem toho sa ten istý Charles Darwin pokúsil zistiť, ako presne sa mechanizmus pohybu vykonáva. Zistil, že povrchové bunky, povedzme stonky listu rosičky, obsahujú jednu veľkú vakuolu naplnenú bunkovou šťavou. Pri podráždení sa rozdelí na množstvo menších vakuol bizarného tvaru, ktoré sú akoby navzájom prepletené. A rastlina zvinie list do vrecka.

„Spurné“ myšlienky prírodovedca. Samozrejme, zložitosti takýchto procesov treba stále rozumieť a rozumieť im. Navyše, botanici, hydraulika a ... elektronickí inžinieri by to mali robiť spoločným úsilím! V skutočnosti sme ešte nepovedali ani slovo o princípoch fungovania tých senzorov, na ktorých signál začne fungovať mechanizmus pasce.

Jedným z prvých, ktorí sa o tento problém začali zaujímať, bol opäť Charles Darwin. Výsledky jeho výskumu sú prezentované v dvoch knihách – „Hmyzožravé rastliny“ a „Schopnosť pohybu v rastlinách“.

Prvá vec, ktorá Darwina extrémne prekvapila, bola veľmi vysoká citlivosť orgánov hmyzožravých a popínavých rastlín. Napríklad pohyb listu rosičky spôsobil už kúsok vlasu s hmotnosťou 0,000822 mg, ktorý bol v kontakte s chápadlom veľmi krátko. Nie menej bola citlivosť na dotyk v tykadlách niektorých viniča. Darwin pozoroval ohýbanie tykadiel pod vplyvom hodvábnej nite s hmotnosťou iba 0,00025 mg!

Takúto vysokú citlivosť, samozrejme, nemohli zabezpečiť čisto mechanické zariadenia, ktoré existovali za čias Darwina. Vedec preto hľadá analógiu k tomu, čo opäť videl v živom svete. Citlivosť rastliny prirovnáva k podráždeniu ľudského nervu. Okrem toho poznamenáva, že takéto reakcie majú nielen vysokú citlivosť, ale aj selektivitu. Napríklad chápadlá rosičky ani úponky popínavých rastlín nereagujú na dopad dažďových kvapiek.

A tá istá popínavá rastlina, ako poznamenáva Francúzsko, ktorá potrebuje podporu, sa tvrdohlavo plazí k najbližšej.

Stojí za to presunúť túto podporu a v priebehu niekoľkých hodín vinič zmení svoj postup a znova sa k nemu otočí. Ako však rastlina vie, ktorým smerom sa musí pohnúť?

fakty nás prinútili zamyslieť sa nad možnosťou existencie v rastlinách nielen niečoho, čo sa podobá nervovej sústave, ale aj počiatkov ... úvah!

Je jasné, že takéto „búrlivé“ myšlienky vyvolali vo vedeckom svete búrku. Darwin bol napriek svojej vysokej prestíži, nadobudnutej po dokončení prác na Pôvode druhov, obvinený, mierne povedané, z bezmyšlienkovosti.

Napríklad riaditeľ Petrohradskej botanickej záhrady R.E.Regel o tom napísal: „Slávny anglický vedec Darwin predložil v modernej dobe odvážnu hypotézu, že existujú rastliny, ktoré chytajú hmyz a dokonca ho jedia. porovnať všetko známe, potom musíme dospieť k záveru, že Darwinova teória je jednou z teórií, ktorým by sa každý rozumný botanik a prírodovedec jednoducho zasmial...“

História však postupne dáva všetko na svoje miesto. A teraz máme dôvod domnievať sa, že Darwin sa viac mýlil vo svojej všeobecne uznávanej vedeckej práci o pôvode druhov ako v poslednej knihe o pohybe rastlín. Stále viac moderných vedcov prichádza k záveru, že úloha evolúcie v Darwinovom učení je prehnaná. Ale pokiaľ ide o prítomnosť pocitov v rastlinách a možno aj o základy myslenia, potom je o čom premýšľať vo svetle faktov, ktoré sa nahromadili počas nášho storočia.

Karikatúra bunky. Darwin si svojho času našiel nielen odporcov, ale aj priaznivcov. Napríklad v roku 1887 W. Burdon-Sanderson zistil úžasný fakt: pri stimulácii sa v liste mucholapky Venuše vyskytujú elektrické javy, presne podobné tým, ktoré sa vyskytujú pri šírení vzruchu v nervovosvalových vláknach zvierat.

Prechod elektrických signálov v rastline podrobnejšie skúmal indický výskumník J.C. Ukázalo sa, že je to vhodnejší objekt na štúdium elektrických javov v liste ako rosička alebo mucholapka Venuša.

Bos navrhol niekoľko prístrojov, ktoré umožnili veľmi presne zaznamenávať časový priebeh reakcií na podnety. S ich pomocou sa mu podarilo zistiť, že rastlina reaguje na dotyk, aj keď rýchlo, ale nie okamžite - oneskorenie je asi 0,1 sekundy. A táto rýchlosť reakcie je porovnateľná s rýchlosťou nervovej reakcie mnohých zvierat.

Obdobie kontrakcií, teda čas úplného prehnutia listu, sa rovná v priemere 3 sekundám.

Okrem toho mimóza reagovala v rôznych obdobiach roka inak: v zime sa zdalo, že zaspí a v lete sa prebudí.

Navyše reakčný čas ovplyvňovali rôzne omamné látky a dokonca aj ... alkohol! Nakoniec jeden indický výskumník zistil, že existuje určitá analógia medzi reakciou na svetlo v rastlinách a sietnicou zvierat. Dokázal, že rastliny zisťujú únavu rovnakým spôsobom ako zvieracie svaly.

„Teraz už viem, že rastliny majú dýchanie bez pľúc a žiabrov, trávenie bez žalúdka a pohyb bez svalov,“ zhŕňa Bos svoj výskum. „Teraz sa mi zdá pravdepodobné, že rastliny môžu mať rovnaký druh excitácie ako u vyšších živočíchov, ale bez prítomnosti zložitého nervového systému ... “

A ukázalo sa, že mal pravdu: následné štúdie umožnili v rastlinách identifikovať niečo ako „karikatúru nervovej bunky“, ako to výstižne povedal jeden výskumník. Napriek tomu tento zjednodušený analóg nervovej bunky zvieraťa alebo osoby pravidelne plnil svoju povinnosť - prenášal impulz excitácie zo snímača do výkonného orgánu. A list, okvetný lístok alebo tyčinka sa začnú pohybovať...

Podrobnosti o kontrolnom mechanizme takýchto pohybov možno najlepšie zvážiť na základe skúseností A. M. Sinyukhina a E. A. Britikova, ktorí študovali šírenie akčného potenciálu v dvojlaločnej stigme kvetu incarvilia pri excitácii.

Ak sa hrot jednej z čepelí mechanicky dotkne, potom po 0,2 sekunde vznikne akčný potenciál šíriaci sa k základni čepele rýchlosťou 1,8 cm/s. O sekundu neskôr sa dostane k bunkám umiestneným na križovatke lopatiek a spôsobí ich reakciu. Čepele sa začnú pohybovať 0,1 sekundy po príchode elektrického signálu a samotný proces zatvárania trvá 6-10 sekúnd. Ak sa rastliny už nedotknete, po 20 minútach sa okvetné lístky opäť úplne otvoria.

Ako sa ukázalo, rastlina je schopná vykonávať oveľa zložitejšie činnosti ako jednoduché zatváranie okvetných lístkov. Niektoré rastliny reagujú na určité podnety veľmi špecifickým spôsobom. Napríklad, ak včela alebo iný hmyz začne liezť po kvete lipy, kvet okamžite začne vylučovať nektár. Akoby pochopil, že včela bude prenášať aj peľ, čiže prispeje k pokračovaniu rodu.

A v niektorých rastlinách v rovnakom čase, hovoria, dokonca aj teplota stúpa. Prečo nemáš záchvat horúčky lásky?

Filodendron sympatizuje s krevetami.

Ak si myslíte, že tento príbeh nestačí na to, aby ste uverili, že rastliny môžu mať pocity, tu je ďalší príbeh pre vás.

Všetko to možno začalo, čím.

V 50. rokoch 20. storočia existovali v Spojených štátoch dve spoločnosti na pestovanie ananásu. Jeden z nich mal plantáže na Havajských ostrovoch, druhý na Antilách. Klíma na ostrovoch je podobná, pôda rovnaká, ale ananásy z Antíl sa dali ľahšie kúpiť na svetovom trhu, boli väčšie a chutnejšie.

V snahe odpovedať na túto otázku pestovatelia ananásu vyskúšali všetky metódy a metódy, ktoré im napadli. Sadenice z Antíl boli dokonca prevezené na Havajské ostrovy. A čo? Dopestované ananásy sa ničím nelíšili od miestnych.

Nakoniec John Mace, Jr., povolaním psychiater a veľmi zvedavá osobnosť, si túto jemnosť všimol. O ananásy na Havaji sa starali miestni obyvatelia a na Antilách černosi privezení z Afriky.

Havajčania pracujú pomaly a sústredene, no černosi pri práci bezstarostne spievajú. Takže možno je to všetko o pesničkách?

Spoločnosť nemala čo stratiť a spievajúci černosi sa objavili aj na Havajských ostrovoch. A čoskoro sa havajské ananásy nedali rozlíšiť od Antíl.

Dr. Mace však na tom nepoľavil. Svoju domnienku odôvodnil na vedeckom základe. V špeciálne vybavenom skleníku výskumník zbieral rastliny rôznych druhov a začal hrať stovky melódií. Po 30 000 experimentoch vedec dospel k záveru, že rastliny vnímajú hudbu a reagujú na ňu.

Okrem toho majú určitý hudobný vkus, najmä kvety. Väčšina uprednostňuje melodické kúsky s pokojnými rytmami, no niektorí – povedzme cyklámeny – preferujú jazz.

Mimosy a hyacinty nie sú ľahostajné k Čajkovského hudbe a prvosienky, phloxy a tabak - k Wagnerovým operám.

Výsledky však nikto, okrem odborníkov na ananás a samotného doktora Macea, nebral vážne. Veď inak by sme museli priznať, že rastliny majú nielen sluchové orgány, ale aj pamäť, akési pocity... A časom by sa na Maceho experimenty s najväčšou pravdepodobnosťou jednoducho zabudlo, keby tento príbeh nedostal nečakané pokračovanie.

Teraz v laboratóriu profesora Clivea Baxtera.

V roku 1965 Baxter vylepšoval svojho potomka o jeden z variantov „detektora lži“ alebo polygrafu. Pravdepodobne viete, že fungovanie tohto zariadenia je založené na fixovaní reakcie subjektu na položené otázky. Vedci zároveň vedia, že správa o zámerne nepravdivých informáciách vyvoláva u veľkej väčšiny ľudí špecifické reakcie – zrýchlený tep a dýchanie, zvýšené potenie atď.

V súčasnosti existuje niekoľko typov polygrafov. Povedzme, že Larsenov polygraf meria krvný tlak, rýchlosť a intenzitu dýchania a reakčný čas – interval medzi otázkou a odpoveďou. Polygraf Baxter je založený na galvanickej reakcii ľudskej kože.

Dve elektródy sú pripevnené k zadnej a vnútornej strane prsta. Obvodom prechádza malý elektrický prúd, ktorý sa potom privádza cez zosilňovač do rekordéra. Keď sa subjekt začne znepokojovať, viac sa potí, elektrický odpor kože klesne a krivka záznamníka zapíše vrchol.

A tak pri práci na vylepšení svojho zariadenia Baxtera napadlo pripojiť senzor k listu domácej rastliny filodendronu. Teraz bolo potrebné nejako prinútiť rastlinu cítiť emocionálny stres.

Výskumník vložil jeden z listov do šálky horúcej kávy, žiadna reakcia. "A ak skúsiš oheň?" pomyslel si, keď vytiahol zapaľovač. A neveril vlastným očiam: krivka na magnetofónovej páske sa prudko priplazila!

V skutočnosti bolo ťažké uveriť: napokon sa ukázalo, že rastlina číta myšlienky človeka. A potom Baxter pripravil ďalší experiment. Automatický mechanizmus v momentoch, ktoré zvolil generátor náhodných čísel, prevrátil šálku kreviet do vriacej vody.

Neďaleko stál rovnaký filodendron so senzormi nalepenými na listoch. A čo? Pri každom prevrátení pohára zaznamenal rekordér emocionálnu krivku: kvetina sympatizovala s krevetami.

Baxter sa s tým tiež neuspokojil.

Ako správny kriminalista zločin simuloval. V miestnosti, kde boli dva kvety, sa striedalo šesť ľudí. Siedmym bol samotný experimentátor. Keď vošiel, videl, že jeden z filodendronov je zlomený. Kto to spravil? Baxter požiadal účastníkov, aby znova prechádzali miestnosťou jeden po druhom. V tom momente, keď do miestnosti vošla osoba, ktorá rozbila kvetinu, senzory zaznamenali emocionálny výbuch: filodendron spoznal „vraha“ kolegu!

Pozrite sa na koreň. Baxterove experimenty spôsobili vo vedeckom svete veľa hluku.

Mnohí sa ich pokúšali reprodukovať. A toto je to, čo z toho vyšlo.

Marcel Vogel pracoval pre IBM a učil na kalifornskej univerzite. Keď mu študenti dali časopis s Baxterovým článkom, Vogel usúdil, že uvedené experimenty nie sú ničím iným ako podvodom. Pre zaujímavosť som sa však rozhodol tieto pokusy zreprodukovať so svojimi študentmi.

Po chvíli boli výsledky zhrnuté. Ani jednej z troch skupín študentov, ktorí pracovali samostatne, sa nepodarilo získať opísané efekty v plnom rozsahu. Samotný Vogel však uviedol, že rastliny skutočne dokážu reagovať na ľudský vstup.

Ako dôkaz uviedol opis experimentu, ktorý na jeho radu uskutočnila jeho kamarátka Vivienne Wylay. Vybrala dva listy lomikameňa z vlastnej záhrady, jeden z nich položila na nočný stolík a druhý do jedálne. "Každý deň, len čo som vstala," povedala Vogelovi, "pozerala som sa na list ležiaci pri mojej posteli a priala som mu dlhý život, zatiaľ čo som nechcela venovať pozornosť ďalšiemu listu..."

Po chvíli bol rozdiel viditeľný aj voľným okom. Plachta pri posteli zostala čerstvá, ako keby bola práve vytrhnutá, zatiaľ čo druhá plachta bola beznádejne zvädnutá.

Tento experiment však nebolo možné uznať za prísne vedecký. Potom sa Vogel rozhodol urobiť ďalší experiment. Filodendron bol napojený na galvanometer a záznamník. Vedec stál pri rastline úplne uvoľnený a rukami sa takmer nedotýkal listu. Zapisovateľ nakreslil rovnú čiaru. Ale len čo sa Vogel v duchu obrátil k rastline, rekordér začal zapisovať sériu vrcholov.

V ďalšom experimente Vogel pripojil dve rastliny k rovnakému zariadeniu a odrezal list z prvej rastliny. Druhá rastlina reagovala na bolesť spôsobenú jej druhovi, ale potom, čo experimentátor obrátil svoju pozornosť na ňu. Zdalo sa, že rastlina pochopila: inak je zbytočné sa sťažovať...

Vogel hovoril o svojich experimentoch v tlači a to zase vyvolalo záplavu ďalšieho výskumu a návrhov. Colníci vnímali vnímavosť rastlín ako ďalší spôsob kontroly pašovania na letisku, ako odhaliť teroristov ešte predtým, ako nastúpili do lietadla. Armáda mala záujem nájsť spôsoby, ako merať emocionálny stav ľudí prostredníctvom rastlín. Námorníctvo, zastúpené experimentálnym psychoanalytikom Eldonom Bairdom, spolu so zamestnancami pokročilého plánovacieho a analytického laboratória veliteľstva námorného delostrelectva v Silver Spring, Maryland, nielenže úspešne zopakovali Baxterove experimenty, ale navyše posilnili kontrolu emocionálnych reakcií. ovplyvňovanie rastlín infračerveným a ultrafialovým svetlom...

Správy o takýchto experimentoch sa dostali k domácim špecialistom.

V 70. rokoch sa v laboratóriu V. Puškina (Ústav všeobecnej a pedagogickej psychológie) uskutočnil jeden z experimentálnych testov Baxterových experimentov. Vedcov zaujímalo, na čo presne rastliny reagujú: na emocionálny stav človeka alebo na jeho podozrivo nebezpečné činy? Teoreticky koniec koncov ten, kto rozbil kvet, nezažil žiadne pocity, jednoducho dokončil zadanie.

A tak moskovskí psychológovia začali subjekty ponoriť do hypnotického stavu a inšpirovať ich rôznymi emóciami.

Osoba nevykonávala žiadne špeciálne akcie, ale jej emocionálny stav sa, samozrejme, zmenil. A čo? Senzory pripevnené na listoch stromu begónie, ktorý stál tri metre od subjektu, zaznamenali impulzy približne 50 mikrovoltov práve v momentoch, keď osoba prechádzala z jedného stavu do druhého.

Vo všeobecnosti sa v 200 experimentoch opakovalo to isté v rôznych obmenách: v reakcii na zmenu emocionálneho stavu človeka sa zmenil aj elektrický potenciál produkovaný rastlinou. Aby to vysvetlil, profesor Pushkin predložil teóriu trochu pripomínajúcu Maceove názory. "Naše experimenty," povedal, "svedčia o jednote informačných procesov vyskytujúcich sa v rastlinných bunkách a v ľudskom nervovom systéme; napokon pozostávajú aj z buniek, hoci iného typu. Táto jednota je dedičstvom tých čias. keď sa na Zemi objavila prvá molekula DNA, nositeľ života a spoločný predok rastlín a človeka. Bolo by prekvapujúce, keby takáto jednota neexistovala...“

Tento predpoklad sa potvrdil aj v dôsledku experimentov uskutočnených na Katedre fyziológie rastlín Akadémie Timiryazev pod vedením profesora I. Gunara.

Profesor však spočiatku cudzie myšlienky prijímal nepriateľsky. „V dvoch susedných nádobách boli rastliny slnečnice a mimózy,“ opísal jeden z prvých experimentov. akýmkoľvek spôsobom k našim „zločinným" činom. Rastliny zostali ľahostajné k osudu spoluobčanov. Potom sa jeden z nás priblížil k nádobe s mimózou pripojenou k zariadeniu. Šípka sa švihla..."

Z tohto faktu vedec vyvodzuje nasledujúci záver: „Každý školák, ktorý pozná základy elektrostatiky, pochopí, že to v žiadnom prípade nebol zázrak, galvanometer stál neotrasiteľne, pokiaľ kapacita systému zostala nezmenená.

Potom však laboratórny asistent ustúpil a distribúcia elektrických nábojov v systéme bola narušená ... “

Samozrejme, všetko sa dá vysvetliť aj takto.

Samotný profesor však po čase zmení svoj uhol pohľadu. Jeho zariadenia registrovali elektrické impulzy v rastlinách, podobné nervovým výbuchom ľudí a zvierat. A profesor hovoril úplne inak: "Dá sa predpokladať, že signály z vonkajšieho prostredia sa prenášajú do centra, kde sa po ich spracovaní pripraví odpoveď."

Vedcom sa dokonca podarilo nájsť toto centrum. Ukázalo sa, že sa nachádza v krčku koreňov, ktoré majú tendenciu sa sťahovať a dekompresovať ako srdcový sval.

Rastliny si zjavne dokážu vymieňať signály, majú svoj vlastný signálny jazyk, podobný jazyku primitívnych zvierat a hmyzu, pokračoval výskumník vo svojich úvahách. Jedna rastlina môže zmenou elektrických potenciálov vo svojich listoch informovať druhú o nebezpečenstve.

Rastliny vyžarujú. Aký je signalizačný mechanizmus podľa moderných konceptov? Otváralo sa to po kúskoch. Jeden signálny reťazec, v tých istých 70-tych rokoch minulého storočia, keď väčšina vyššie popísaného výskumu, objavil Clarence Ryan, molekulárny biológ z University of Washington. Zistil, že akonáhle húsenica začne žuť list na kríku paradajky, zvyšok listov okamžite začne produkovať protainázu, látku, ktorá viaže tráviace enzýmy húseníc, čím sťažuje, ak nie znemožňuje trávenie potravy. .

Pravdaže, sám Ryan navrhol, že signály sa prenášajú pomocou nejakej chemickej reakcie. V skutočnosti sa však všetko ukázalo nie celkom tak. Rastlinné bunky zničené čeľusťami húsenice strácajú vodu. V tomto prípade naozaj začína reťaz chemických reakcií, ktoré nakoniec uvedú do pohybu nabité častice roztoku – ióny. A šíria sa po celom rastlinnom organizme, nesúc elektrické signály rovnakým spôsobom, akým sa vlna nervového vzruchu šíri v organizmoch niektorých primitívnych živočíchov. Len to nebol hmyz, ako veril profesor Gunnar, ale medúza a hydra.

Práve v membránach buniek týchto zvierat sa našli špeciálne spojovacie medzery, ktorými sa pohybujú elektrické signály prenášané kladne alebo záporne nabitými iónmi.

V membránach rastlinných buniek sú podobné štrbiny-kanály. Nazývajú sa „plazmodesmata“. Poplašné signály sa pozdĺž nich presúvajú z bunky do bunky. Okrem toho každý pohyb elektrického náboja vedie k vzniku elektromagnetického poľa.

Je teda dosť možné, že táto signalizácia slúži na dvojaký účel. Na jednej strane spôsobí, že iné listy danej rastliny alebo aj iné rastliny začnú produkovať inhibítory, ako je uvedené vyššie.

Na druhej strane možno tieto signály volajú o pomoc, povedzme, vtákov – prirodzených nepriateľov tých istých húseníc, ktoré zaútočili na krík paradajok.

Táto myšlienka pôsobí o to prirodzenejšie, že Ericovi Davisovi, profesorovi biológie na Univerzite v Nebraske, sa nedávno podarilo zistiť, že iónová signalizácia je charakteristická nielen pre rastliny, ale aj pre mnohé živočíchy s vyvinutým nervovým systémom. Prečo je k nim? Možno ako prijímač naladený na signály cudzieho nešťastia... Napokon, pamätajte, že filodendron v Baxterových experimentoch reagoval na núdzové signály vysielané krevetami.

Flóra a fauna tak uzatvárajú svoje rady a snažia sa odolať náporu ľudskej rasy. Koniec koncov, veľmi často bez váhania ubližujeme obom. A pravdepodobne je načase, aby si človek prestal uvedomovať sám seba ako akéhosi dobyvateľa prírody. Koniec koncov, nie je nič viac ako jej súčasť ...

Markevič V.V.

V tomto článku sa obraciame na jednu z najzaujímavejších a najsľubnejších oblastí výskumu – vplyv fyzikálnych podmienok na rastliny.

Študovaním literatúry o tejto problematike som sa dozvedel, že profesorovi P. P. Gulyaevovi sa pomocou vysoko citlivého zariadenia podarilo zistiť, že slabé bioelektrické pole obklopuje akúkoľvek živú bytosť a je to stále isté: každá živá bunka má svoju vlastnú elektráreň. A bunkové potenciály nie sú také malé.

Stiahnuť ▼:

Náhľad:

FYZIKA

BIOLÓGIA

Rastliny a ich elektrický potenciál.

Doplnil: Markevich V.V.

GBOU stredná škola č. 740 Moskva

9. ročník

Hlava: Kozlová Violetta Vladimirovna

učiteľ fyziky a matematiky

Moskva 2013

1. Úvod

1. Relevantnosť
2. Ciele a ciele práce
3. Výskumné metódy
4. Význam práce

1. Analýza preštudovanej literatúry na tému „Elektrina v živote

rastliny"

1. Ionizácia vnútorného vzduchu

1. Metodológia a technika výskumu

1. Štúdium škodlivých prúdov v rôznych rastlinách

1. Experiment č. 1 (s citrónmi)
2. Experiment č. 2 (s jablkom)
3. Experiment č. 3 (s listom rastliny)

1. Štúdium vplyvu elektrického poľa na klíčenie semien

1. Pokusy na pozorovanie vplyvu ionizovaného vzduchu na klíčenie semien hrachu
2. Pokusy na pozorovanie vplyvu ionizovaného vzduchu na klíčenie semien fazule

1. zistenia

1. Záver
2. Literatúra

1. Úvod

„Prekvapivé sú elektrické javy,

vlastné anorganickej hmote, nejdú

v žiadnom prípade porovnateľné s tými, ktoré sú spojené s

životné procesy“.

Michael Faraday

V tomto článku sa obraciame na jednu z najzaujímavejších a najsľubnejších oblastí výskumu – vplyv fyzikálnych podmienok na rastliny.

Študovaním literatúry o tejto problematike som sa dozvedel, že profesorovi P. P. Gulyaevovi sa pomocou vysoko citlivého zariadenia podarilo zistiť, že slabé bioelektrické pole obklopuje akúkoľvek živú bytosť a je to stále isté: každá živá bunka má svoju vlastnú elektráreň. A bunkové potenciály nie sú také malé. Napríklad v niektorých riasach dosahujú 0,15 V.

„Ak sa 500 párov polovíc hrášku zostaví v určitom poradí v sérii, potom bude konečné elektrické napätie 500 voltov ... Je dobré, že kuchár nevie o nebezpečenstve, ktoré mu hrozí, keď pripravuje tento špeciál jedlo a našťastie pre neho sa hrášok nespája v objednaných sériách.Toto tvrdenie indického bádateľa J. Bossa je založené na dôslednom vedeckom experimente. Vnútornú a vonkajšiu časť hrášku spojil galvanometrom a zahrial na 60°C. Zariadenie zároveň vykazovalo potenciálny rozdiel 0,5 V.

Ako sa to stane? Na akom princípe fungujú živé generátory a batérie? Eduard Trukhan, zástupca vedúceho oddelenia živých systémov Moskovského inštitútu fyziky a technológie, kandidát fyzikálnych a matematických vied, verí, že jedným z najdôležitejších procesov prebiehajúcich v rastlinnej bunke je proces asimilácie slnečnej energie, tzv. proces fotosyntézy.

Ak sa teda vedcom v tej chvíli podarí „rozobrať“ kladne a záporne nabité častice v rôznych smeroch, potom budeme mať teoreticky k dispozícii úžasný živý generátor, ktorého palivom by bola voda a slnečné svetlo. okrem energie by produkoval aj čistý kyslík.

Možno sa v budúcnosti takýto generátor vytvorí. Aby si však vedci splnili tento sen, budú musieť tvrdo pracovať: musia vybrať najvhodnejšie rastliny a možno sa aj naučiť umelo vyrábať zrná chlorofylu, vytvoriť nejaký druh membrány, ktorá by im umožnila oddeliť náboje. Ukazuje sa, že živá bunka, ktorá uchováva elektrickú energiu v prirodzených kondenzátoroch - vnútrobunkových membránach špeciálnych bunkových formácií, mitochondriách, ju potom používa na vykonávanie mnohých prác: vytváranie nových molekúl, čerpanie živín do bunky, regulácia vlastnej teploty. A to nie je všetko. S pomocou elektriny samotná rastlina vykonáva mnoho operácií: dýcha, pohybuje sa, rastie.

Relevantnosť

Už dnes možno tvrdiť, že štúdium elektrického života rastlín je prospešné pre poľnohospodárstvo. I. V. Michurin uskutočnil aj pokusy o vplyve elektrického prúdu na klíčenie hybridných sadeníc.

Predsejbové ošetrenie osiva je najdôležitejším prvkom poľnohospodárskej techniky, ktorý umožňuje zvýšiť ich klíčivosť a v konečnom dôsledku aj úrodu rastlín.A to je dôležité najmä v našom nie príliš dlhom a teplom lete.

1. Ciele a ciele práce

Cieľom práce je študovať prítomnosť bioelektrických potenciálov v rastlinách a študovať vplyv elektrického poľa na klíčenie semien.

Na dosiahnutie cieľa štúdie je potrebné vyriešiť nasledovnéúlohy:

1. Štúdium hlavných ustanovení týkajúcich sa doktríny bioelektrických potenciálov a vplyvu elektrického poľa na životnú aktivitu rastlín.
2. Vykonávanie experimentov na detekciu a pozorovanie škodlivých prúdov v rôznych rastlinách.
3. Vykonávanie experimentov na pozorovanie vplyvu elektrického poľa na klíčenie semien.

1. Výskumné metódy

Na naplnenie cieľov štúdia sa využívajú teoretické a praktické metódy. Teoretická metóda: vyhľadávanie, štúdium a analýza vedeckej a populárno-vedeckej literatúry o tejto problematike. Z praktických výskumných metód sa používajú: pozorovanie, meranie, experimentovanie.

1. Význam práce

Materiál tejto práce je možné použiť na hodinách fyziky a biológie, pretože táto dôležitá otázka nie je zahrnutá v učebniciach. A metodika vykonávania experimentov je ako materiál pre praktické hodiny voliteľného predmetu.

1. Analýza preštudovanej literatúry

História štúdia elektrických vlastností rastlín

Jednou z charakteristických vlastností živých organizmov je schopnosť dráždiť sa.

Charles Darwin prikladal veľký význam dráždivosti rastlín. Podrobne študoval biologické charakteristiky hmyzožravých zástupcov rastlinného sveta, ktorí sú vysoko citliví, a výsledky výskumu načrtol v pozoruhodnej knihe O hmyzožravých rastlinách, ktorá vyšla v roku 1875. Okrem toho pozornosť veľkého prírodovedca upútali rôzne pohyby rastlín. Celkovo všetky štúdie naznačujú, že rastlinný organizmus je pozoruhodne podobný zvieraciemu.

Široké používanie elektrofyziologických metód umožnilo fyziológom zvierat dosiahnuť významný pokrok v tejto oblasti vedomostí. Zistilo sa, že v živočíšnych organizmoch neustále vznikajú elektrické prúdy (bioprúdy), ktorých distribúcia vedie k motorickým reakciám. C. Darwin naznačil, že podobné elektrické javy sa odohrávajú aj v listoch hmyzožravých rastlín, ktoré majú pomerne výraznú schopnosť pohybu. Sám však túto hypotézu netestoval. Na jeho žiadosť uskutočnil fyziológ z Oxfordskej univerzity v roku 1874 experimenty s mucholapkou Venušou.Burdan Sanderson. Po pripojení listu tejto rastliny k galvanometru vedec poznamenal, že šípka sa okamžite odchýlila. To znamená, že v živom liste tejto hmyzožravej rastliny vznikajú elektrické impulzy. Keď výskumník dráždil listy dotykom štetín umiestnených na ich povrchu, ihla galvanometra sa odchýlila opačným smerom, ako pri pokuse so svalom zvieraťa.

Nemecký fyziológ Hermann Munch , ktorý v pokusoch pokračoval, v roku 1876 dospel k záveru, že listy mucholapky Venuše sú elektricky podobné nervom, svalom a elektrickým orgánom niektorých zvierat.

V Rusku sa používajú elektrofyziologické metódyN. K. Levakovskýštudovať javy podráždenosti u hanblivej mimózy. V roku 1867 vydal knihu s názvom „O pohybe dráždivých orgánov rastlín“. V experimentoch N. K. Levakovského boli najsilnejšie elektrické signály pozorované v týchto vzorkách mimóza , ktoré najenergickejšie reagovali na vonkajšie podnety. Ak je mimóza rýchlo zabitá zahrievaním, potom mŕtve časti rastliny nevytvárajú elektrické signály. Autor pozoroval aj vznik elektrických impulzov v tyčinkáchbodliak a bodliak, v stopkách listov rosičky.Následne sa zistilo, že

Bioelektrické potenciály v rastlinných bunkách

Životnosť rastlín závisí od vlhkosti. Preto sa elektrické procesy v nich najplnšie prejavujú v normálnom režime zvlhčovania a blednú pri vädnutí. Je to spojené s výmenou nábojov medzi kvapalinou a stenami kapilárnych ciev pri prúdení živných roztokov cez kapiláry rastlín, ako aj s procesmi výmeny iónov medzi bunkami a prostredím. Pre život najdôležitejšie elektrické polia sú excitované v bunkách.

Takže vieme, že...

1. Vetrom unášaný peľ má negatívny náboj.‚ veľkosťou sa približuje náboju prachových častíc počas prachových búrok. V blízkosti rastlín strácajúcich peľ sa pomer medzi pozitívnymi a negatívnymi svetelnými iónmi dramaticky mení, čo priaznivo ovplyvňuje ďalší vývoj rastlín.
2. V praxi postrekovania pesticídmi v poľnohospodárstve sa zistilo, žechemikálie s kladným nábojom sa ukladajú na repu a jabloň vo väčšej miere, na lila - s negatívnym nábojom.
3. Jednostranné osvetlenie listu vybudí rozdiel elektrického potenciálu medzi jeho osvetlenými a neosvetlenými oblasťami a stopkou, stonkou a koreňom.Tento potenciálny rozdiel vyjadruje reakciu rastliny na zmeny v jej tele spojené so spustením alebo zastavením procesu fotosyntézy.
4. Klíčenie semien v silnom elektrickom poli(napr. v blízkosti korónovej elektródy)vedie k zmenevýška a hrúbka stonky a hustota koruny vyvíjajúcich sa rastlín. k tomu dochádza najmä v dôsledku redistribúcie v rastlinnom tele pod vplyvom vonkajšieho elektrického poľa vesmírneho náboja.
5. Poškodené miesto v rastlinných tkanivách je vždy negatívne nabité.relatívne nepoškodené oblasti a odumierajúce oblasti rastlín získavajú negatívny náboj vo vzťahu k oblastiam rastúcim za normálnych podmienok.
6. Nabité semená kultúrnych rastlín majú pomerne vysokú elektrickú vodivosť, a preto rýchlo strácajú náboj.Semená burín sú svojimi vlastnosťami bližšie k dielektrikám a dokážu si dlho udržať náboj. Používa sa na oddelenie semien plodín od buriny na dopravníku.
7. Výrazné potenciálne rozdiely v rastlinnom organizme nie je možné vzbudiťPretože rastliny nemajú špecializovaný elektrický orgán. Preto medzi rastlinami neexistuje žiadny „strom smrti“, ktorý by svojou elektrickou silou mohol zabíjať živé bytosti.

Vplyv atmosférickej elektriny na rastliny

Jednou z charakteristických čŕt našej planéty je prítomnosť stáleho elektrického poľa v atmosfére. Osoba si to nevšimne. Ale elektrický stav atmosféry nie je ľahostajný jemu a ostatným živým bytostiam obývajúcim našu planétu, vrátane rastlín. Nad Zemou vo výške 100-200 km sa nachádza vrstva kladne nabitých častíc – ionosféra.
Takže, keď idete po poli, ulici, námestí, pohybujete sa v elektrickom poli, vdychujete elektrické náboje..

Vplyvom atmosférickej elektriny na rastliny sa už od roku 1748 zaoberá mnoho autorov. Tento rok Abbe Nolet oznámil experimenty, v ktorých elektrifikoval rastliny ich umiestnením pod nabité elektródy. Pozoroval zrýchlenie klíčenia a rastu. Grandieu (1879) pozoroval, že rastliny, ktoré neboli ovplyvnené atmosférickou elektrinou, keďže boli umiestnené v uzemnenej krabici z drôteného pletiva, vykazovali zníženie hmotnosti o 30 až 50 % v porovnaní s kontrolnými rastlinami.

Lemström (1902) vystavil rastliny pôsobeniu vzdušných iónov, umiestnil ich pod drôt vybavený hrotmi a napojil na zdroj vysokého napätia (1 m nad úrovňou zeme, iónový prúd 10-11 - 10 -12 A / cm2 ) a zistil zvýšenie hmotnosti a dĺžky o viac ako 45 % (napríklad mrkva, hrášok, kapusta).

Skutočnosť, že rast rastlín sa urýchlil v atmosfére s umelo zvýšenou koncentráciou pozitívnych a negatívnych malých iónov, nedávno potvrdil Krueger a jeho spolupracovníci. Zistili, že ovsené semená reagovali na pozitívne aj negatívne ióny (koncentrácia asi 10 4 ióny/cm3 ) zvýšenie celkovej dĺžky o 60 % a zvýšenie čerstvej a suchej hmotnosti o 25 – 73 %. Chemický rozbor nadzemných častí rastlín odhalil zvýšený obsah bielkovín, dusíka a cukru. V prípade jačmeňa došlo k ešte väčšiemu zvýšeniu (asi 100 %) celkového predĺženia; nárast čerstvej hmotnosti nebol veľký, ale bolo badateľné zvýšenie sušiny, čo bolo sprevádzané zodpovedajúcim zvýšením obsahu bielkovín, dusíka a cukrov.

Experimenty so semenami rastlín uskutočnil aj Vorden. Zistil, že klíčenie zelených fazúľ a zeleného hrášku bolo skoršie so zvýšením hladiny iónov ktorejkoľvek polarity. Konečné percento vyklíčených semien bolo nižšie s negatívnou ionizáciou v porovnaní s kontrolnou skupinou; klíčenie v pozitívne ionizovanej skupine a kontrole bolo rovnaké. Ako semenáčiky rástli, kontrolné a pozitívne ionizované rastliny pokračovali v raste, zatiaľ čo negatívne ionizované rastliny väčšinou uschli a odumreli.

Vplyv v posledných rokoch došlo k výraznej zmene elektrického stavu atmosféry; rôzne oblasti Zeme sa od seba začali líšiť ionizovaným stavom vzduchu, čo je spôsobené jeho prašnosťou, obsahom plynov atď. Elektrická vodivosť vzduchu je citlivým indikátorom jeho čistoty: čím viac cudzích častíc vo vzduchu, tým väčší počet iónov sa na nich usadzuje a následne sa znižuje elektrická vodivosť vzduchu.
Takže v Moskve v 1 cm 3 vzduch obsahuje 4 záporné náboje, v Petrohrade - 9 takýchto nábojov, v Kislovodsku, kde je štandard čistoty vzduchu 1,5 tisíc častíc, a na juhu Kuzbassu v zmiešaných lesoch podhorských oblastí, počet týchto častíc dosahuje 6 tisíc. To znamená, že tam, kde je viac negatívnych častíc, sa ľahšie dýcha a kde je prachu, tam ho človek dostane menej, keďže sa na nich usadzujú prachové častice.
Je dobre známe, že v blízkosti rýchlo tečúcej vody je vzduch osviežujúci a povzbudzujúci. Obsahuje veľa záporných iónov. Už v 19. storočí sa zistilo, že väčšie kvapôčky v striekajúcej vode sú nabité kladne, zatiaľ čo menšie kvapôčky sú nabité záporne. Keďže väčšie kvapôčky sa usadzujú rýchlejšie, záporne nabité malé kvapôčky zostávajú vo vzduchu.
Naopak, vzduch v stiesnených miestnostiach s množstvom rôznych druhov elektromagnetických zariadení je nasýtený kladnými iónmi. Aj relatívne krátky pobyt v takejto miestnosti vedie k letargii, ospalosti, závratom a bolestiam hlavy.

1. Metodológie výskumu

Štúdium škodlivých prúdov v rôznych rastlinách.

1. LITERATÚRA

1. Bogdanov K. Yu Fyzik na návšteve biológa. - M.: Nauka, 1986. 144 s.
2. Vorotnikov A.A. Fyzika pre mladých. - M: Žatva, 1995-121.
3. Katz Ts.B. Biofyzika na hodinách fyziky. - M: Osvietenstvo, 1971-158.
4. Perelman Ya.I. Zábavná fyzika. - M: Veda, 1976-432.
5. Artamonov V.I. Zaujímavá fyziológia rastlín. – M.: Agropromizdat, 1991.
6. Arabadzhi V.I. Hádanky obyčajnej vody.- M.: "Vedomosti", 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.
Krasnodarské regionálne centrum UNESCO

Všetky živé organizmy, ktoré existujú na Zemi, tak či onak, sa v priebehu dlhého vývoja plne prispôsobili jej prírodným podmienkam. Adaptácia prebiehala nielen na fyzikálne a chemické podmienky, akými sú teplota, tlak, zloženie atmosférického vzduchu, osvetlenie, vlhkosť, ale aj na prírodné polia Zeme: geomagnetické, gravitačné, elektrické a elektromagnetické. Technogénna ľudská činnosť mala v relatívne krátkom historickom období významný vplyv na prírodné objekty, pričom prudko narušila krehkú rovnováhu medzi živými organizmami a podmienkami prostredia, ktorá sa formovala tisíce rokov. To viedlo k mnohým nenapraviteľným následkom, najmä k vyhynutiu niektorých zvierat a rastlín, početným chorobám a zníženiu priemernej dĺžky života ľudí v niektorých regiónoch. A až v posledných desaťročiach začal vedecký výskum skúmať vplyv prírodných a antropogénnych faktorov na človeka a iné živé organizmy.

Medzi uvedenými faktormi vplyv elektrických polí na človeka na prvý pohľad nie je významný, takže výskum v tejto oblasti bol málo. Ale aj teraz, napriek rastúcemu záujmu o tento problém, zostáva vplyv elektrických polí na živé organizmy nedostatočne študovanou oblasťou.

V tomto príspevku je uvedený stručný prehľad prác súvisiacich s týmto problémom.

1. PRÍRODNÉ ELEKTRICKÉ POLIA

Elektrické pole Zeme je prirodzené elektrické pole Zeme ako planéty, ktoré sa pozoruje v pevnom tele Zeme, v moriach, v atmosfére a magnetosfére. Elektrické pole Zeme je spôsobené zložitým súborom geofyzikálnych javov. Existencia elektrického poľa v zemskej atmosfére je spojená najmä s procesmi ionizácie vzduchu a priestorového oddeľovania kladných a záporných elektrických nábojov vznikajúcich pri ionizácii. K ionizácii vzduchu dochádza pôsobením kozmických lúčov ultrafialového žiarenia Slnka; žiarenie rádioaktívnych látok prítomných na povrchu Zeme a vo vzduchu; elektrické výboje v atmosfére atď. Mnohé atmosférické procesy: konvekcia, tvorba oblakov, zrážky a iné vedú k čiastočnému oddeleniu opačných nábojov a vzniku atmosférických elektrických polí. V porovnaní s atmosférou je povrch Zeme negatívne nabitý.

Existencia elektrického poľa atmosféry vedie k vzniku prúdov, ktoré vybíjajú elektrický „kondenzátor“ atmosféry – Zeme. Zrážky zohrávajú významnú úlohu pri výmene nábojov medzi zemským povrchom a atmosférou. V priemere zrážky prinášajú kladné náboje 1,1-1,4 krát viac ako negatívne. Únik náloží z atmosféry sa dopĺňa aj v dôsledku prúdov spojených s bleskom a tokom náloží z hrotitých predmetov. Bilanciu elektrických nábojov prinesených na zemský povrch s rozlohou 1 km2 za rok možno charakterizovať nasledujúcimi údajmi:

Na významnej časti zemského povrchu – nad oceánmi – sú prúdy z hrotov vylúčené a bude tu pozitívna bilancia. Existencia statického záporného náboja na zemskom povrchu (asi 5,7 × 105 C) naznačuje, že tieto prúdy sú v priemere vyrovnané.

Elektrické polia v ionosfére sú spôsobené procesmi vyskytujúcimi sa v horných vrstvách atmosféry aj v magnetosfére. Slapové pohyby vzdušných hmôt, vetry, turbulencie – to všetko je zdrojom tvorby elektrického poľa v ionosfére vplyvom hydromagnetického dynamo efektu. Príkladom je slnečno-denný elektrický prúdový systém, ktorý spôsobuje denné zmeny magnetického poľa na zemskom povrchu. Veľkosť intenzity elektrického poľa v ionosfére závisí od polohy pozorovacieho bodu, dennej doby, celkového stavu magnetosféry a ionosféry a aktivity Slnka. Pohybuje sa od niekoľkých do desiatok mV/m a v ionosfére vo vysokých zemepisných šírkach dosahuje sto a viac mV/m. V tomto prípade súčasná sila dosahuje stovky tisíc ampérov. V dôsledku vysokej elektrickej vodivosti plazmy ionosféry a magnetosféry pozdĺž siločiar magnetického poľa Zeme sa elektrické polia ionosféry prenášajú do magnetosféry a magnetosférické polia do ionosféry.

Jedným z priamych zdrojov elektrického poľa v magnetosfére je slnečný vietor. Keď slnečný vietor prúdi okolo magnetosféry, vzniká EMP. Toto EMF spôsobuje, že elektrické prúdy sú uzavreté spätnými prúdmi tečúcimi cez magnetotail. Tie sú generované kladnými vesmírnymi nábojmi na úsvitovej strane magnetotailu a zápornými nábojmi na jeho súmrakovej strane. Veľkosť intenzity elektrického poľa cez magnetotail dosahuje 1 mV/m. Potenciálny rozdiel na polárnej čiapočke je 20-100 kV.

Existencia magnetosférického prstencového prúdu okolo Zeme priamo súvisí s driftom častíc. Počas období magnetických búrok a polárnych žiarov dochádza k významným zmenám v elektrických poliach a prúdoch v magnetosfére a ionosfére.

Magnetohydrodynamické vlny generované v magnetosfére sa šíria prirodzenými vlnovodnými kanálmi pozdĺž siločiar magnetického poľa Zeme. V ionosfére sa premenia na elektromagnetické vlny, ktoré čiastočne dosiahnu povrch Zeme a čiastočne sa šíria v ionosférickom vlnovode a zoslabujú. Na zemskom povrchu sa tieto vlny zaznamenávajú v závislosti od frekvencie oscilácií buď ako magnetické pulzácie ( 10-2-10 Hz), alebo ako veľmi nízkofrekvenčné vlny (oscilácie s frekvenciou 102-104 Hz).

Premenlivé magnetické pole Zeme, ktorého zdroje sú lokalizované v ionosfére a magnetosfére, indukuje elektrické pole v zemskej kôre. Sila elektrického poľa v povrchovej vrstve kôry sa mení v závislosti od polohy a elektrického odporu hornín, pohybuje sa od niekoľkých jednotiek až po niekoľko stoviek mV/km a počas magnetických búrok sa zvyšuje na jednotky a dokonca desiatky V. /km. Vzájomne súvisiace premenlivé magnetické a elektrické polia Zeme sa využívajú na elektromagnetické sondovanie v prieskumnej geofyzike, ako aj na hĺbkové sondovanie Zeme.

Určitý príspevok k elektrickému poľu Zeme má rozdiel kontaktných potenciálov medzi horninami s rôznou elektrickou vodivosťou (termoelektrické, elektrochemické, piezoelektrické efekty). Vulkanické a seizmické procesy môžu v tomto zohrávať osobitnú úlohu.

Elektrické polia v moriach sú indukované striedavým magnetickým poľom Zeme a vznikajú aj pri vedení morskej vody (morské vlny a prúdy), ktoré sa pohybujú v magnetickom poli. Hustota elektrických prúdov v moriach dosahuje 10-6 A/m2. Tieto prúdy možno využiť ako prirodzené zdroje striedavého magnetického poľa na magnetovariačné sondovanie na polici a v mori.

Otázka elektrického náboja Zeme ako zdroja elektrického poľa v medziplanetárnom priestore nie je definitívne vyriešená. Predpokladá sa, že Zem ako planéta je elektricky neutrálna. Táto hypotéza však vyžaduje jej experimentálne potvrdenie. Prvé merania ukázali, že sila elektrického poľa v blízkozemskom medziplanetárnom priestore sa pohybuje od desatín až po niekoľko desiatok mV/m.

V práci D. Dyutkina sú zaznamenané procesy vedúce k akumulácii elektrického náboja a vzniku elektrických polí v útrobách Zeme a na jej povrchu. Uvažuje sa o mechanizme výskytu kruhových elektrických prúdov v ionosfére, ktoré vedú k vybudeniu silných elektrických prúdov v povrchových vrstvách Zeme.

V základoch modernej geofyziky sa uvádza, že na udržanie intenzity geomagnetického poľa musí fungovať mechanizmus neustáleho vytvárania poľa. Prevaha dipólového poľa a jeho axiálny charakter, ako aj západný drift s mimoriadne vysokou rýchlosťou pre geologické procesy (0,2| resp. 20 km/rok) svedčia o spojitosti geomagnetického poľa s rotáciou Zeme. Navyše priama závislosť intenzity poľa od rýchlosti rotácie Zeme je dôkazom vzájomnej prepojenosti týchto javov.

K tomu môžeme dodať, že doteraz sa nazhromaždilo obrovské množstvo štatistických informácií, ktoré spájajú zmenu parametrov slnečnej aktivity, geomagnetického poľa, rýchlosti rotácie Zeme s časovou periodicitou a intenzitou rôznych prírodných procesov. Jasný fyzikálny mechanizmus na prepojenie všetkých týchto procesov však ešte nebol vyvinutý.

V prácach profesora V.V. Surkova sa uvažuje o povahe ultranízkofrekvenčných (ULF) elektromagnetických polí. Je popísaný mechanizmus budenia ULF (do 3 Hz) elektromagnetických polí v ionosférickej plazme a atmosfére, naznačené zdroje ULF elektromagnetických polí v zemi a atmosfére.

Hypotézami o pôvode elektrických a magnetických polí Zeme sa zaoberá populárno-vedecký článok doktora fyzikálnych a matematických vied G. Fonareva. Podľa hypotézy akademika V.V. Shuleikina vytvárajú elektrické prúdy vo vodách Svetového oceánu dodatočné magnetické pole, ktoré sa prekrýva s hlavným. Podľa V.V. Shuleikin, elektrické polia v oceáne by mali byť rádovo stovky alebo dokonca tisíce mikrovoltov na meter - to sú dosť silné polia. Sovietsky ichtyológ A.T. Mironov na začiatku tridsiatych rokov minulého storočia, keď študoval správanie rýb, objavil v nich dobre vyjadrenú elektrotaxiu - schopnosť reagovať na elektrické pole. To ho priviedlo k myšlienke, že v moriach a oceánoch musia existovať elektrické (telurické) polia. Hoci hypotézy V.V. Shuleikin a A.T. Mironovove štúdie sa v praxi nepotvrdili, sú nielen historicky zaujímavé: obe zohrali dôležitú stimulačnú úlohu pri formulovaní mnohých nových vedeckých problémov.

2. ŽIVÉ ORGANIZMY V PRÍRODNOM ELEKTRICKOM POLI

V súčasnosti sa uskutočnilo mnoho štúdií o vplyve elektrických polí na živé organizmy – od jednotlivých buniek až po človeka. Najčastejšie sa uvažuje o vplyve elektromagnetických a magnetických polí. Veľká časť všetkých prác je venovaná premenlivým elektromagnetickým poliam a ich účinkom na živé organizmy, keďže tieto polia sú prevažne antropogénneho pôvodu.

Trvalé elektrické polia prírodného pôvodu a ich význam pre živé organizmy neboli doteraz dostatočne preskúmané.

Najjednoduchšie a najzrozumiteľnejšie o vplyve konštantného elektrického poľa Zeme na ľudí, zvieratá a rastliny je popísané v práci A.A. Mikulin.

Podľa najnovších výskumov je zemeguľa negatívne nabitá, teda s prebytkom voľných elektrických nábojov – asi 0,6 milióna coulombov. Toto je veľmi veľká nálož.

Elektróny, ktoré sa navzájom odpudzujú Coulombovými silami, majú tendenciu sa hromadiť na povrchu zemegule. Vo veľkej vzdialenosti od Zeme, ktorá ju pokrýva zo všetkých strán, je ionosféra pozostávajúca z veľkého počtu kladne nabitých iónov. Medzi zemou a ionosférou existuje elektrické pole.

Pri jasnej oblohe vo vzdialenosti meter od zeme dosahuje rozdiel potenciálov približne 125 voltov. Preto máme právo tvrdiť, že elektróny, ktoré majú pod vplyvom poľa tendenciu uniknúť z povrchu zeme, prenikli do bosých nôh a elektricky vodivých koncov nervov svalov primitívneho človeka, ktorí chodili po zemi bosí a nenosili čižmy s elektricky nepriepustnou umelou podrážkou. Toto prenikanie elektrónov pokračovalo len dovtedy, kým celkový voľný záporný náboj človeka nedosiahol nábojový potenciál na ploche zemského povrchu, kde sa nachádzal.

Pôsobením poľa sa nálože, ktoré prenikli do ľudského tela, snažili preraziť, kde boli zachytené, rekombinované s kladne nabitými iónmi atmosféry, ktorá bola v priamom kontakte s otvorenou pokožkou hlavy a rúk. Ľudské telo, jeho živé bunky a všetky funkčné závislosti látkovej premeny sú už milióny rokov prírodou prispôsobované pre zdravý život človeka v podmienkach blízkozemského elektrického poľa a elektrickej výmeny, prejavujúcej sa najmä prílevom elektrónov v nohe a výtok, rekombinácia, elektróny na kladne nabité ióny atmosféry.

Ďalej autor vyvodzuje dôležitý záver: svaly zvierat a ľudí v kontakte so zemou sú od prírody usporiadané tak, že musia niesť záporný elektrický náboj zodpovedajúci veľkosti náboja zemského povrchu, na ktorom živá bytosť bola v tejto chvíli. Veľkosť negatívneho náboja ľudského tela by sa mala meniť v závislosti od sily elektrického poľa v danom bode na zemi v danom okamihu.

Existuje mnoho dôvodov na zmenu intenzity elektrického poľa. Jednou z hlavných je oblačnosť, ktorá nesie najsilnejšie lokálne elektrické náboje. V čase vzniku blesku dosahujú desiatky miliónov voltov. V živom organizme na povrchu kože intenzita elektrických nábojov niekedy dosahuje takú hodnotu, že pri kontakte s kovom, pri sťahovaní nylonovej bielizne, vznikajú iskry.

Najnovšie pozorovania pracovníkov Ústavu verejnej a komunálnej hygieny ukázali, že pri zmene počasia blahobyt chorého závisí od veľkosti lokálnej intenzity poľa zeme, ako aj od zmien barometrického tlaku. , vo väčšine prípadov sprevádzajúcich zmenu intenzity poľa. Ale keďže v každodennom živote nemáme nástroje na meranie veľkosti napätia zemského poľa, vysvetľujeme zdravotný stav nie hlavnou príčinou - zmenou intenzity poľa, ale následkom - poklesom v barometrickom tlaku.

Experimenty ukázali, že každá duševná alebo fyzická práca vykonávaná osobou izolovanou od zeme je sprevádzaná poklesom jej negatívneho prirodzeného náboja. Žiadnu z popísaných zmien elektrického potenciálu však ani tie najpresnejšie prístroje nepozorujú a nemerajú, ak je ľudské telo v kontakte so zemou alebo je so zemou spojené vodičom. Nedostatok elektrónov je okamžite odstránený. Na akomkoľvek osciloskope je ľahké si všimnúť tieto prúdy a určiť ich veľkosť.

Aké zmeny v živote človeka spôsobili jeho odchod od prirodzenej primitívnej bytosti? Človek si obul čižmy, postavil domy, vynašiel nevodivé linoleum, gumené podrážky, zaplnil ulice mesta a cesty asfaltom. Dnešný človek je oveľa menej v kontakte s elektrickými nábojmi zeme. To je jedna z príčin takých „bežných“ chorôb, akými sú bolesti hlavy, podráždenosť, neuróza, srdcovo-cievne choroby, únava, zlý spánok atď. V minulosti lekári zemstva predpisovali chorým prechádzky naboso v rose. V Anglicku dodnes funguje niekoľko „sandálových“ spoločností. Túto liečbu nemožno nazvať inak ako „uzemnenie tela pacienta“.

Doktor biologických vied E. Zhurbitsky na Ústave fyziológie rastlín Akadémie vied ZSSR pripravil sériu experimentov na štúdium vplyvu elektrického poľa na rastliny. Zväčšenie poľa na známu hodnotu urýchľuje rast. Umiestnenie rastlín na neprirodzené pole - na vrchole je negatívny pás a v zemi je pozitívny - rast je depresívny. Zhurbitsky verí, že čím väčší je potenciálny rozdiel medzi sadenicami a atmosférou, tým intenzívnejšia fotosyntéza prebieha. V skleníkoch môže byť úroda zvýšená o 20-30%. Vplyvom elektriny na rastliny sa zaoberá množstvo vedeckých inštitúcií: Centrálne genetické laboratórium pomenované po I. V. Michurinovi, zamestnanci Botanickej záhrady Moskovskej štátnej univerzity atď.

Zaujímavosťou je práca R. A. Novitského, venovaná vnímaniu elektrických polí a prúdov rybami, ako aj vytváraniu elektrických polí silnými elektrickými rybami (sladkovodný elektrický úhor, elektrické lúče a sumce, americký hviezdnik). V práci sa uvádza, že slabo elektrické ryby sú vysoko citlivé na elektrické polia, čo im umožňuje nájsť a rozlíšiť predmety vo vode, určiť slanosť vody, využiť výboje iných rýb na informačné účely v medzidruhových a vnútrodruhových vzťahoch. Slabé elektrické prúdy a magnetické polia sú vnímané hlavne receptormi rybej kože. Početné štúdie ukázali, že takmer u všetkých slabo a silne elektrických rýb slúžia deriváty orgánov laterálnej línie ako elektroreceptory. U žralokov a rají vykonávajú elektrorecepčnú funkciu takzvané Lorenziniho ampulky - špeciálne hlienové žľazy v koži. Silnejšie elektromagnetické polia pôsobia priamo na nervové centrá vodných organizmov.

3. Technogénne elektrické polia a ich vplyv na živé organizmy

Technologický pokrok, ako viete, priniesol ľudstvu nielen úľavu a pohodlie vo výrobe a každodennom živote, ale vytvoril aj množstvo vážnych problémov. Vznikol najmä problém ochrany ľudí a iných organizmov pred silnými elektromagnetickými, magnetickými a elektrickými poľami vytváranými rôznymi technickými zariadeniami. Neskôr sa objavil problém ochrany človeka pred dlhodobým vystavením slabým elektromagnetickým poliam, ktoré, ako sa ukázalo, poškodzujú aj ľudský život. A len nedávno začali venovať pozornosť a vykonávať príslušné štúdie na posúdenie vplyvu tienenia prírodných geomagnetických a elektrických polí na živé organizmy.

Vplyv silných konštantných a premenlivých elektrických polí technogénneho pôvodu na živé organizmy sa skúmal pomerne dlho. Zdrojom takýchto polí sú predovšetkým vysokonapäťové elektrické vedenia (TL).

Elektrické pole vytvárané vedením vysokého napätia má nepriaznivý vplyv na živé organizmy. Najcitlivejšie na elektrické polia sú kopytníky a ľudia v obuvi, ktorá ich izoluje od zeme. Zvieracie kopyto je tiež dobrým izolantom. V tomto prípade sa na vodivom objemovom telese izolovanom od zeme indukuje potenciál v závislosti od pomeru kapacity telesa k zemi a k ​​vodičom elektrického vedenia. Čím menšia je kapacita voči zemi (čím hrubšia je napríklad podošva topánky), tým väčší je indukovaný potenciál, ktorý môže byť niekoľko kilovoltov a môže dosiahnuť aj 10 kV.

V experimentoch vykonaných mnohými výskumníkmi bola zistená jasná prahová hodnota intenzity poľa, pri ktorej nastáva dramatická zmena v reakcii pokusného zvieraťa. Stanovená je 160 kV/m, nižšia intenzita poľa nespôsobuje žiadne viditeľné poškodenie živého organizmu.

Intenzita elektrického poľa v pracovných priestoroch elektrického vedenia 750 kV vo výške ľudského rastu je približne 5-6 krát menšia ako nebezpečné hodnoty. Bol zistený nepriaznivý vplyv elektrického poľa priemyselnej frekvencie na personál elektrických prenosových vedení a rozvodní s napätím 500 kV a vyšším; pri napätiach 380 a 220 kV je tento efekt slabo vyjadrený. Ale pri všetkých napätiach závisí účinok poľa od trvania pobytu v ňom.

Na základe výskumu boli vypracované príslušné hygienické normy a pravidlá, ktoré udávajú minimálne prípustné vzdialenosti pre umiestnenie obytných budov od stacionárnych vyžarujúcich objektov, akými sú napríklad elektrické vedenia. Tieto normy tiež stanovujú maximálne prípustné (limitné) úrovne žiarenia pre iné energeticky nebezpečné objekty. V niektorých prípadoch sa na ochranu osoby používajú objemné kovové zásteny vo forme plechov, sietí a iných zariadení.

Početné štúdie vedcov z rôznych krajín (Nemecko, USA, Švajčiarsko atď.) však ukázali, že takéto bezpečnostné opatrenia nedokážu človeka plne ochrániť pred účinkami škodlivého elektromagnetického žiarenia (EMR). Zároveň sa zistilo, že slabé elektromagnetické polia (EMF), ktorých výkon sa meria v tisícinách wattov, nie sú o nič menej nebezpečné a v niektorých prípadoch dokonca nebezpečnejšie ako vysokovýkonné žiarenie. Vedci to vysvetľujú tým, že intenzita slabých elektromagnetických polí je úmerná intenzite žiarenia samotného ľudského tela, jeho vnútornej energie, ktorá vzniká v dôsledku fungovania všetkých systémov a orgánov, vrátane bunkovej úrovne. . Takéto nízke (netepelné) intenzity charakterizujú žiarenie elektronických domácich spotrebičov, ktoré sú dnes prítomné v každej domácnosti. Ide najmä o počítače, televízory, mobilné telefóny, mikrovlnné rúry a pod. Sú zdrojom škodlivých, tzv. technogénne EMR, ktoré majú schopnosť akumulovať sa v ľudskom organizme, pričom narúšajú jeho bioenergetickú rovnováhu a v prvom rade tzv. výmena energetických informácií (ENIO). A to zase vedie k narušeniu normálneho fungovania systémov hlavného tela. Početné štúdie v oblasti biologického účinku elektromagnetických polí (EMF) umožnili určiť, že najcitlivejšie systémy ľudského tela sú: nervový, imunitný, endokrinný a sexuálny. Biologický účinok EMP v podmienkach dlhodobej dlhodobej expozície môže viesť k rozvoju dlhodobých následkov, vrátane degeneratívnych procesov centrálneho nervového systému, rakoviny krvi (leukémie), nádorov mozgu, hormonálnych ochorení atď.

V diele V.M. Korshunov, uvádza sa, že v 70. rokoch sa špecialisti vrátili k účinkom slabých a veľmi slabých magnetických a elektrických polí na modelové fyzikálno-chemické systémy, biologické objekty a ľudské telo. Mechanizmy, ktoré tieto účinky spôsobujú, „fungujú“ na úrovni molekúl, niekedy aj atómov, v dôsledku čoho je ich veľmi ťažké odhaliť. Vedci však experimentálne demonštrovali a teoreticky vysvetlili magnetické a spinové efekty. Ukázalo sa, že aj keď je energia magnetickej interakcie o niekoľko rádov menšia ako energia tepelného pohybu, ale v tom štádiu reakcie, kde sa všetko skutočne deje, tepelný pohyb nestihne zasahovať do pôsobenia magnetického poľa. lúka.

Tento objav nám dáva nový pohľad na samotný fenomén života na Zemi, ktorý vznikol a rozvíjal sa v podmienkach geomagnetického poľa. Laboratórium ukázalo vplyv relatívne slabých (rádovo až dvoch vyšších ako geomagnetické) permanentných a premenlivých magnetických polí na výstup primárnej reakcie fotosyntézy – základu celého ekosystému našej planéty. Tento vplyv sa ukázal byť malý (menej ako percento), ale dôležité je niečo iné: dôkaz jeho skutočnej existencie.

Najmä v tej istej práci sa zistilo, že domáce elektrické spotrebiče, ktoré nás obklopujú, v určitej polohe vzhľadom na naše telo (alebo naše telo vzhľadom na spotrebiče) môžu ovplyvniť elektrochemické procesy prebiehajúce v bunkách tela.

4. ZARIADENIA A METÓDY NA MERANIE ELEKTRICKÝCH POLÍ

Na štúdium a kontrolu elektromagnetickej situácie je potrebné mať vhodné prístroje - magnetometre na meranie charakteristík magnetických polí a merače sily elektrického poľa.

Keďže potreba takýchto zariadení je malá (zatiaľ), potom sa v zásade takéto zariadenia vyrábajú v malých sériách na dva účely: 1 - na kontrolu hygienických bezpečnostných noriem; 2 - na účely prieskumnej geofyziky.

Napríklad federálny štátny unitárny podnik "NPP" Cyclone-Test "sériovo vyrába merač elektrického poľa IEP-05, ktorý je určený na meranie strednej kvadratickej hodnoty intenzity striedavých elektrických polí vytvorených rôznymi technickými prostriedkami.

Merače sily elektrického a magnetického poľa sú určené na kontrolu elektromagnetických bezpečnostných noriem v oblasti ochrany prírody, bezpečnosti práce a obyvateľstva.

V rámci svojich technických charakteristík je možné prístroj použiť na meranie sily elektrickej zložky elektromagnetických polí bez ohľadu na charakter ich výskytu, a to aj pri monitorovaní podľa SanPiN 2.2.4.1191-03 „Elektromagnetické polia vo výrobných podmienkach“ a SanPiN 2.1.2.1002-00 „Hygienické epidemiologické požiadavky na obytné budovy a priestory.

Prístroj má priame odčítanie hodnoty nameraného poľa (v reálnom čase) a možno ho použiť na elektromagnetické sledovanie, riadenie priestorového rozloženia polí a dynamiku merania týchto polí v čase.

Princíp činnosti zariadenia je jednoduchý: v dipólovej anténe indukuje elektrické pole potenciálny rozdiel, ktorý sa meria zariadením ako je milivoltmeter.

Zyklon-Test Research and Production Enterprise vyrába aj ďalšie zariadenia určené na meranie parametrov elektrických, magnetických a elektromagnetických polí.

Zároveň sa v geofyzike už dlho používajú metódy elektrického prieskumu nerastov. Elektrický prieskum je skupina prieskumných geofyzikálnych metód založených na štúdiu prírodných alebo umelo vybudených elektrických a elektromagnetických polí v zemskej kôre. Fyzikálnym základom elektrického prieskumu je rozdiel medzi horninami a rudami z hľadiska ich elektrického odporu, dielektrickej konštanty, magnetickej susceptibility a iných vlastností.

Spomedzi rôznych metód elektrického prieskumu treba spomenúť metódy magnetotelurického poľa. Pomocou týchto metód sa skúma premenná zložka prirodzeného elektromagnetického poľa Zeme. Hĺbka prieniku magnetotelurického poľa do zeme v dôsledku kožného efektu závisí od jeho frekvencie. Preto správanie nízkych frekvencií poľa (stotiny a tisíciny Hz) odráža štruktúru zemskej kôry v hĺbkach niekoľkých kilometrov a správanie vyšších frekvencií (desiatky a stovky Hz) v hĺbkach niekoľkých desiatok Hz. metrov.frekvencia umožňuje študovať geologickú stavbu študovanej oblasti.

Elektrovýskumné zariadenie pozostáva zo zdrojov prúdu, zdrojov elektromagnetického poľa a meracích prístrojov. Prúdové zdroje - batérie, generátory a akumulátory so suchými článkami; zdroje poľa - uzemnené na koncoch vedenia alebo neuzemnené obvody, napájané jednosmerným alebo striedavým prúdom. Meracie prístroje pozostávajú zo vstupného prevodníka (poľného snímača), sústavy medziprevodníkov signálu, ktoré konvertujú signál na jeho registráciu a filtrovanie rušenia, a výstupného zariadenia, ktoré zabezpečuje meranie signálu. Elektroprospekčné zariadenie určené na štúdium geologického úseku v hĺbke nepresahujúcej 1-2 km sa vyrába vo forme ľahkých prenosných súprav.

Na výskumné účely sa najčastejšie vyrábajú špeciálne zariadenia s potrebnými parametrami.

Článok uvažuje o najpresnejších a najcitlivejších spektrálnych metódach na meranie superslabých magnetických polí. Je tu však dôležité konštatovanie, že na základe atómovej spektroskopie možno zostrojiť aj štandard intenzity elektrického poľa. Článok poznamenáva, že je možné merať absolútnu hodnotu intenzity elektrického poľa s vysokou presnosťou pomocou Starkovho javu. Na to je potrebné použiť atómy s nenulovým orbitálnym momentom hybnosti v základnom stave. Potreba takýchto meraní sa však zatiaľ podľa autora nestala natoľko akútnou, aby sa mohla vyvinúť zodpovedajúca technika.

Práve naopak, práve teraz je čas na vytvorenie ultracitlivých a presných prístrojov na meranie prírodných elektrických polí.

ZÁVER

Výsledky mnohých štúdií ukazujú, že neviditeľné, nehmotné elektromagnetické, magnetické a elektrické polia majú vážny vplyv na človeka a iné organizmy. Vplyv silných polí bol študovaný pomerne rozsiahle. Pre živé organizmy sa ukázal byť nemenej dôležitý efekt slabých polí, ktorý bol predtým prehliadaný. Výskum v tejto oblasti sa však ešte len začal.

Moderný človek trávi čoraz viac času v miestnostiach železobetónového typu, v kabínach áut. Ale prakticky neexistujú žiadne štúdie súvisiace s hodnotením vplyvu tienenia miestností, kovových kabín automobilov, lietadiel atď. na zdravie ľudí. To platí najmä pre tienenie prirodzeného elektrického poľa Zeme. Preto sú takéto štúdie v súčasnosti veľmi relevantné.

„Moderné ľudstvo, rovnako ako všetko živé, žije v akomsi elektromagnetickom oceáne, ktorého správanie je dnes určované nielen prírodnými príčinami, ale aj umelými zásahmi. Potrebujeme skúsených pilotov, ktorí dôkladne poznajú skryté prúdy tohto oceánu, jeho plytčiny a ostrovy. A na ochranu cestujúcich pred elektromagnetickými búrkami sú potrebné ešte prísnejšie navigačné pravidlá,“ živo opísal súčasnú situáciu Yu.A., jeden z priekopníkov ruskej magnetobiológie. Cholodov.

LITERATÚRA

1. Sizov Yu.P. Elektrické pole Zeme. Článok v TSB, Vydavateľstvo Sovietskej encyklopédie, 1969 - 1978
2. Dyudkin D. Budúcnosť energie – geoelektrina? Energetika a priemysel Ruska - vybrané materiály, vydanie 182.
   http://subscribe.ru/archive/
3. Surkov V.V. Oblasť vedeckých záujmov VV Surkov.
   http://www.surkov.mephi.ru
4. Fonarev G. História dvoch hypotéz. Veda a život, 1988, č.8.
5. Lavrova A.I., Plyusnina T.Yu., Lobanov A.I., Starozhilova T.K., Riznichenko G.Yu. Modelovanie vplyvu elektrického poľa na systém iónových tokov v blízkomembránovej oblasti bunky riasy Chara.
6. Alekseeva N.T., Fedorov V.P., Baibakov S.E. Reakcia neurónov rôznych oddelení centrálneho nervového systému na vplyv elektromagnetického poľa // Elektromagnetické polia a zdravie človeka: Zborník 2. intern. conf. "Problémy elektromagnetickej bezpečnosti ľudí. Základný a aplikovaný výskum. Hodnotenie EMF: Filozofia, kritériá a harmonizácia", 20.-24. 1999, Moskva. - M., 1999. - s.47-48.
7. Gurvich E.B., Novokhatskaya E.A., Rubtsova N.B. Úmrtnosť obyvateľstva žijúceho v blízkosti zariadenia na prenos energie s napätím 500 kilovoltov // Med. pracovné a priemyselné ekol. - 1996. - N 9. - S.23-27. - Bibliografia: 8 titulov.
8. Gurfinkel Yu.I., Lyubimov V.V. Preverené oddelenie na klinike na ochranu pacientov s koronárnou chorobou srdca pred účinkami geomagnetických porúch // Med. fyzika. - 2004. - N 3 (23). - S.34-39. - Bibliografia: 23 titulov.
9. Mikulin A.A. Aktívna dlhovekosť je môj boj so starobou. Kapitola 7. Život v elektrickom poli.
   http://www.pseudology.org
10. Kurilov Yu.M. Alternatívny zdroj energie. Elektrické pole Zeme je zdrojom energie.
    Vedecko-technický portál.
11. Novitsky R.A. Elektrické polia v živote rýb. 2008
    http://www.fion.ru>
12. Lyubimov V.V., Ragulskaya M.V. Elektromagnetické polia, ich biotropizmus a environmentálne bezpečnostné normy. Journal of Deposited Manuscripts #3. marec 2004.
    Zborník príspevkov z vedecko-technickej konferencie - PROMTECHEXPO XXI.
13. Ptitsyna N.G., J.Villoresi, L.I.Dorman, N.Yucci, M.I.Tyasto. „Prírodné a technologické nízkofrekvenčné magnetické polia ako faktory potenciálne nebezpečné pre zdravie“. „Successes in the Physical Sciences“ 1998, N 7 (zv. 168, s. 767-791).
14. Zelená značka, Ph.D. Toto by mal vedieť každý.
    health2000.ru
15. Korshunov V.M. Nebezpečenstvo elektriny.
    www.korshunvm.ru
16. Federal State Unitary Enterprise "NPP "Cyclone-Test".
    http://www.ciklon.ru
17. Yakubovský Yu.V. Elektrický prieskum. Článok v TSB, Vydavateľstvo Sovietskej encyklopédie, 1969 - 1978
18. Alexandrov E.B. Aplikácie atómovej spektroskopie na problémy základnej metrológie. Fyzikálno-technický ústav. A. F. Ioffe RAS, Petrohrad, Rusko