Augsnes elektrifikācija un ražas novākšana

Lai palielinātu lauksaimniecības augu produktivitāti, cilvēce jau sen ir pievērsusies augsnei. Zinātnieku un praktiķu eksperimenti jau sen ir pierādījuši faktu, ka elektrība var palielināt zemes augšējā aramslāņa auglību, tas ir, uzlabot tā spēju veidot lielu ražu. Bet kā to izdarīt labāk, kā saistīt augsnes elektrifikāciju ar esošajām tehnoloģijām tās audzēšanai? Tās ir problēmas, kuras līdz šim nav pilnībā atrisinātas. Tajā pašā laikā mēs nedrīkstam aizmirst, ka augsne ir bioloģisks objekts. Un ar nepieklājīgu iejaukšanos šajā iedibinātajā organismā, it īpaši ar tik spēcīgu instrumentu kā elektrība, ir iespējams nodarīt tam neatgriezenisku kaitējumu.

Elektrificējot augsni, viņi, pirmkārt, redz veidu, kā ietekmēt augu sakņu sistēmu. Līdz šim ir uzkrāts daudz datu, kas liecina, ka vāja elektriskā strāva, kas iet caur augsni, stimulē augšanas procesus augos. Bet vai tas ir rezultāts tiešai elektrības iedarbībai uz sakņu sistēmu un caur to uz visu augu, vai arī tas ir augsnes fizikālo un ķīmisko izmaiņu rezultāts? Ļeņingradas zinātnieki savulaik spēra soli ceļā uz problēmas izpratni.

Viņu veiktie eksperimenti bija ļoti izsmalcināti, jo viņiem bija jānoskaidro dziļi slēpta patiesība. Viņi paņēma nelielas polietilēna caurules ar caurumiem, kurās tika stādīti kukurūzas stādi. Caurules pildīja ar barības vielu šķīdumu ar pilnu stādiem nepieciešamo ķīmisko elementu komplektu. Un caur to ar ķīmiski inertu platīna elektrodu palīdzību tika izlaista pastāvīga elektriskā strāva 5-7 μA / kv. sk. Šķīduma tilpums kamerās tika uzturēts tādā pašā līmenī, pievienojot destilētu ūdeni. Gaiss, kas saknēm ļoti vajadzīgs, tika sistemātiski piegādāts (burbuļu veidā) no īpašas gāzes kameras. Barības vielu šķīduma sastāvs tika nepārtraukti uzraudzīts ar viena vai otra elementa sensoriem - jonu selektīviem elektrodiem. Un pēc reģistrētajām izmaiņām secināja, ko un kādā daudzumā uzsūca saknes. Visi pārējie ķīmisko elementu noplūdes kanāli tika bloķēti. Paralēli darbojās vadības variants, kurā viss bija absolūti vienāds, izņemot vienu - caur risinājumu netika izlaista elektriskā strāva. Un kas?

Kopš eksperimenta sākuma ir pagājušas nepilnas 3 stundas, un jau ir atklājusies atšķirība starp vadības un elektriskajām iespējām. Pēdējās barības vielas aktīvāk uzsūca saknes. Bet, iespējams, tās nav saknes, bet joni, kas ārējās strāvas ietekmē šķīdumā sāka kustēties ātrāk? Lai atbildētu uz šo jautājumu, vienā no eksperimentiem tika izmērīts stādu biopotenciāls un noteiktā laikā "darbā" tika iekļauti augšanas hormoni. Kāpēc? Jā, jo bez papildu elektriskās stimulācijas tie maina sakņu jonu absorbcijas aktivitāti un augu bioelektriskās īpašības.

Eksperimenta beigās autori izdarīja šādus secinājumus: “Vājas elektriskās strāvas pāreja caur barības vielu šķīdumu, kurā ir iegremdēta kukurūzas stādu sakņu sistēma, stimulē kālija jonu un nitrātu uzsūkšanos. slāpeklis no augu barības vielu šķīduma. Tātad, galu galā, elektrība stimulē sakņu sistēmas darbību? Bet kā, caur kādiem mehānismiem? Lai pilnībā pārliecinātos par elektrības sakņu efektu, tika izveidots vēl viens eksperiments, kurā bija arī barības vielu šķīdums, bija saknes, tagad gurķu, un tika izmērīti arī biopotenciāli. Un šajā eksperimentā sakņu sistēmas darbs uzlabojās ar elektrisko stimulāciju. Tomēr līdz tās darbības veidu atšķetināšanai vēl ir tālu, lai gan jau zināms, ka elektriskajai strāvai ir gan tieša, gan netieša ietekme uz augu, kuras ietekmes pakāpi nosaka vairāki faktori.

Pa to laiku paplašinājās un padziļinājās pētījumi par augsnes elektrifikācijas efektivitāti. Mūsdienās tos parasti veic siltumnīcās vai veģetācijas eksperimentu apstākļos. Tas ir saprotams, jo tas ir vienīgais veids, kā izvairīties no kļūdām, kas nejauši tiek pieļautas, veicot eksperimentus uz lauka, kurā nav iespējams noteikt kontroli pār katru atsevišķu faktoru.

Ļoti detalizētus eksperimentus ar augsnes elektrifikāciju Ļeņingradā veica zinātnieks V. A. Šustovs. Viegli podzoliskā smilšmāla augsnē viņš pievienoja 30% humusa un 10% smilšu, un caur šo masu perpendikulāri sakņu sistēmai starp diviem tērauda vai oglekļa elektrodiem (pēdējie izrādījās labāki) izlaida rūpnieciskās frekvences strāvu ar blīvumu 0,5 mA / kv. skatīt Redīsu raža palielināta par 40-50%. Bet tāda paša blīvuma līdzstrāva samazināja šo sakņu kultūru savākšanu salīdzinājumā ar kontroli. Un tikai tā blīvuma samazināšanās līdz 0,01-0,13 mA / kv. cm izraisīja ienesīguma pieaugumu līdz līmenim, kas iegūts, izmantojot maiņstrāvu. Kāds ir iemesls?

Izmantojot marķēto fosforu, tika konstatēts, ka maiņstrāvai, kas pārsniedz norādītos parametrus, ir labvēlīga ietekme uz šī svarīgā elektriskā elementa absorbciju augos. Pozitīva ietekme bija arī līdzstrāvai. Ar tā blīvumu 0,01 mA / kv. cm, raža tika iegūta aptuveni vienāda ar to, kas iegūta, izmantojot maiņstrāvu ar blīvumu 0,5 mA / kv. skatīt Starp citu, no četrām pārbaudītajām maiņstrāvas frekvencēm (25, 50, 100 un 200 Hz) 50 Hz frekvence izrādījās labākā. Ja augi tika pārklāti ar iezemētiem sijāšanas režģiem, tad dārzeņu kultūru raža tika ievērojami samazināta.

Armēnijas lauksaimniecības mehanizācijas un elektrifikācijas pētniecības institūts izmantoja elektrību, lai stimulētu tabakas augus. Mēs pētījām plašu strāvas blīvuma diapazonu, kas tiek pārraidīts sakņu slāņa šķērsgriezumā. Maiņstrāvai tas bija 0,1; 0,5; 1,0; 1,6; 2,0; 2,5; 3,2 un 4,0 a / kv. m, pastāvīgajam - 0,005; 0,01; 0,03; 0,05; 0,075; 0,1; 0,125 un 0,15 a/kv. m. Kā barības vielu substrāts tika izmantots maisījums, kas sastāv no 50% melnzemes, 25% humusa un 25% smilšu. Optimālākie izrādījās strāvas blīvumi 2,5 a/kv.m. m mainīgam un 0,1 a / kv. m konstantei ar nepārtrauktu elektroenerģijas padevi pusotru mēnesi. Tajā pašā laikā tabakas sausās masas iznākums pirmajā gadījumā pārsniedza kontroli par 20%, bet otrajā - par 36%.

Vai tomātiem. Eksperimenta dalībnieki savā sakņu zonā izveidoja pastāvīgu elektrisko lauku. Augi attīstījās daudz ātrāk nekā kontroles, it īpaši pumpuru veidošanās fāzē. Viņiem bija lielāks lapu virsmas laukums, palielinājās peroksidāzes enzīma aktivitāte un palielinājās elpošana. Rezultātā ražas pieaugums bija 52%, un tas notika galvenokārt tāpēc, ka pieauga augļu izmērs un to skaits uz vienu augu.

Caur augsni izvadītā līdzstrāva labvēlīgi ietekmē arī augļu kokus. To pamanīja I. V. Mičurins un veiksmīgi pielietoja viņa tuvākais palīgs I. S. Gorškovs, kurš savā grāmatā “Raksti par augļkopību” (Maskava, Ed. Sel'sk. lit., 1958) šim jautājumam veltīja veselu nodaļu. Šajā gadījumā augļu koki ātrāk iziet bērnības (zinātnieki saka "juvenīlo") attīstības stadiju, palielinās to aukstumizturība un izturība pret citiem nelabvēlīgiem vides faktoriem, kā rezultātā palielinās produktivitāte. Lai nebūtu nepamatoti, minēšu konkrētu piemēru. Kad nepārtraukta strāva tika izlaista caur augsni, uz kuras diennakts gaišajā periodā nepārtraukti auga jauni skujkoku un lapu koki, viņu dzīvē notika vairākas ievērojamas parādības. Jūnijā-jūlijā eksperimentālajiem kokiem bija raksturīga intensīvāka fotosintēze, ko izraisīja augsnes bioloģiskās aktivitātes pieauguma stimulēšana ar elektrību, augsnes jonu kustības ātruma palielināšana un augu labāka uzsūkšanās to sakņu sistēmā. Turklāt augsnē plūstošā strāva radīja lielu potenciālu atšķirību starp augiem un atmosfēru. Un tas, kā jau minēts, pats par sevi ir kokiem, īpaši jauniem, labvēlīgs faktors. Nākamajā eksperimentā, kas tika veikts zem plēves seguma, ar nepārtrauktu līdzstrāvas pārvadi, viengadīgo priežu un lapegles stādu fitomasa palielinājās par 40-42%. Ja šāds pieauguma temps tiktu saglabāts vairākus gadus, tad nav grūti iedomāties, kāds tas būtu milzīgs ieguvums.

Interesantu eksperimentu par elektriskā lauka ietekmi starp augiem un atmosfēru veica PSRS Zinātņu akadēmijas Augu fizioloģijas institūta zinātnieki. Viņi atklāja, ka fotosintēze notiek ātrāk, jo lielāka ir potenciālā atšķirība starp augiem un atmosfēru. Tā, piemēram, ja jūs turat negatīvu elektrodu netālu no auga un pakāpeniski palielinat spriegumu (500, 1000, 1500, 2500 V), tad palielināsies fotosintēzes intensitāte. Ja auga un atmosfēras potenciāls ir tuvu, augs pārstāj absorbēt oglekļa dioksīdu.

Jāpiebilst, ka ir veikts ļoti daudz eksperimentu augsnes elektrifikācijā gan pie mums, gan ārzemēs. Konstatēts, ka šis efekts maina dažāda veida augsnes mitruma kustību, veicina vairāku augiem grūti sagremojamu vielu vairošanos un provocē visdažādākās ķīmiskās reakcijas, kas savukārt izmaina augsnes reakciju. augsnes šķīdums. Elektriski iedarbojoties uz augsni ar vājām strāvām, tajā labāk attīstās mikroorganismi. Noteikti arī elektriskās strāvas parametri, kas ir optimāli dažādām augsnēm: no 0,02 līdz 0,6 mA/kv. cm līdzstrāvai un no 0,25 līdz 0,5 mA / kv. skatiet maiņstrāvu. Tomēr praksē šo parametru strāva pat līdzīgās augsnēs var nedot ražas pieaugumu. Tas ir saistīts ar dažādiem faktoriem, kas rodas, elektrībai mijiedarbojoties ar augsni un uz tās kultivētajiem augiem. Vienai un tai pašai klasifikācijas kategorijai piederošajā augsnē katrā konkrētajā gadījumā var būt pilnīgi atšķirīgas ūdeņraža, kalcija, kālija, fosfora un citu elementu koncentrācijas, var būt atšķirīgi aerācijas apstākļi un līdz ar to arī sava caureja. redoksprocesi utt. Visbeidzot, mums nevajadzētu aizmirst par pastāvīgi mainīgajiem atmosfēras elektrības un zemes magnētisma parametriem. Daudz kas ir atkarīgs arī no izmantotajiem elektrodiem un elektriskās iedarbības metodes (pastāvīga, īslaicīga utt.). Īsāk sakot, katrā gadījumā ir jāmēģina un jāizvēlas, jāmēģina un jāizvēlas ...

Šo un vairāku citu iemeslu dēļ augsnes elektrifikācija, lai gan tā veicina lauksaimniecības augu ražas pieaugumu, un bieži vien ir diezgan nozīmīga, vēl nav ieguvusi plašu praktisko pielietojumu. To apzinoties, zinātnieki meklē jaunas pieejas šai problēmai. Tātad tiek ierosināts apstrādāt augsni ar elektrisko izlādi, lai tajā fiksētu slāpekli - vienu no galvenajiem augu "ēdieniem". Lai to izdarītu, augsnē un atmosfērā tiek izveidota augstsprieguma mazjaudas nepārtraukta maiņstrāvas loka izlāde. Un tur, kur tas "strādā", daļa atmosfēras slāpekļa pāriet nitrātu formās, kuras asimilē augi. Tomēr tas, protams, notiek nelielā lauka teritorijā un ir diezgan dārgi.

Efektīvāks ir vēl viens veids, kā palielināt asimilējamo slāpekļa formu daudzumu augsnē. Tas sastāv no otu elektriskās izlādes izmantošanas, kas izveidota tieši aramajā slānī. Sukas izlāde ir gāzu izlāde, kas atmosfēras spiedienā notiek uz metāla gala, kuram tiek pielikts augsts potenciāls. Potenciāla lielums ir atkarīgs no otra elektroda stāvokļa un gala izliekuma rādiusa. Bet jebkurā gadījumā tas jāmēra desmit kilovoltos. Pēc tam punkta galā parādās otai līdzīgs periodisku un ātri sajaucošu elektrisko dzirksteļu stars. Šāda izplūde izraisa daudzu kanālu veidošanos augsnē, kuros nonāk ievērojams enerģijas daudzums, un, kā liecina laboratorijas un lauka eksperimenti, tas veicina augiem augsnē absorbētā slāpekļa formu palielināšanos. un rezultātā ražas pieaugums.

Vēl efektīvāka ir elektrohidrauliskā efekta izmantošana augsnes apstrādē, kas sastāv no elektriskās izlādes (elektriskā zibens) radīšanas ūdenī. Ja traukā ar ūdeni ievieto daļu augsnes un šajā traukā tiek veikta elektriskā izlāde, tad augsnes daļiņas tiks sasmalcinātas, izdalot lielu daudzumu augiem nepieciešamo elementu un saistoties atmosfēras slāpeklim. Šāda elektrības ietekme uz augsnes un ūdens īpašībām ļoti labvēlīgi ietekmē augu augšanu un to produktivitāti. Ņemot vērā šīs augsnes elektrifikācijas metodes lielo perspektīvu, es mēģināšu par to runāt sīkāk atsevišķā rakstā.

Vēl viens augsnes elektrifikācijas veids ir ļoti ziņkārīgs - bez ārēja strāvas avota. Šo virzienu izstrādā Kirovohrad pētnieks IP Ivanko. Viņš augsnes mitrumu uzskata par sava veida elektrolītu, kas atrodas Zemes elektromagnētiskā lauka ietekmē. Metāla-elektrolīta saskarnē, šajā gadījumā metāla-augsnes šķīdumā, rodas galvaniski-elektrisks efekts. Jo īpaši, kad tērauda stieple atrodas augsnē, uz tās virsmas redoksreakciju rezultātā veidojas katoda un anoda zonas, un metāls pakāpeniski izšķīst. Rezultātā starpfāžu robežās rodas potenciāla atšķirība, kas sasniedz 40-50 mV. Tas veidojas arī starp diviem augsnē ieliktiem vadiem. Ja vadi atrodas, piemēram, 4 m attālumā, tad potenciālu starpība ir 20-40 mV, bet tā ļoti mainās atkarībā no augsnes mitruma un temperatūras, tās mehāniskā sastāva, mēslojuma daudzuma un citiem faktoriem. .

Autors elektromotora spēku starp diviem vadiem augsnē nosauca par "agro-EMF", viņam izdevās to ne tikai izmērīt, bet arī izskaidrot vispārīgos modeļus, pēc kuriem tas veidojas. Raksturīgi, ka atsevišķos periodos, kā likums, mainoties mēness fāzēm un laikapstākļiem, galvanometra adata, ar kuru mēra strāvu, kas rodas starp vadiem, krasi maina pozīciju - izmaiņas, kas pavada šādas parādības. Zemes elektromagnētiskā lauka stāvoklis, kas tiek pārnests uz augsnes "elektrolītu" .

Pamatojoties uz šīm idejām, autore ierosināja izveidot elektrolizējamus agronomijas laukus. Kāpēc speciāla traktora vienība izplata tērauda stiepli ar diametru 2,5 mm, kas satīta no trumuļa gar spraugas dibenu līdz 37 cm dziļumam. Pēc 12 m pāri lauka platumam darbību atkārto. Ņemiet vērā, ka šādi novietots vads netraucē parastajiem lauksaimniecības darbiem. Ja nepieciešams, tērauda stieples var viegli noņemt no augsnes, izmantojot stieples mērīšanas attīšanas un uztīšanas ierīci.

Eksperimenti atklāja, ka ar šo metodi uz elektrodiem tiek inducēts "agro-emf" 23-35 mV. Tā kā elektrodiem ir atšķirīga polaritāte, caur mitru augsni starp tiem rodas slēgta elektriskā ķēde, caur kuru plūst līdzstrāva ar blīvumu no 4 līdz 6 μA / kv. skatiet anodu. Izejot cauri augsnes šķīdumam kā caur elektrolītu, šī strāva atbalsta elektroforēzes un elektrolīzes procesus auglīgajā slānī, kā rezultātā augiem nepieciešamās augsnes ķīmiskās vielas no grūti sagremojamās formās pāriet uz viegli sagremojamām formām. Turklāt elektriskās strāvas ietekmē ātrāk humifējas visas augu atliekas, nezāļu sēklas, mirušie dzīvnieku organismi, kas izraisa augsnes auglības pieaugumu.

Kā redzams, šajā variantā augsnes elektrizācija notiek bez mākslīga enerģijas avota, tikai mūsu planētas elektromagnētisko spēku darbības rezultātā.

Tikmēr šīs “bezmaksas” enerģijas dēļ eksperimentos tika iegūts ļoti augsts graudu ražas pieaugums - līdz 7 centneriem no hektāra. Ņemot vērā piedāvātās elektrifikācijas tehnoloģijas vienkāršību, pieejamību un labo efektivitāti, amatieru dārznieki, kuriem šī tehnoloģija interesējas, par to sīkāk var izlasīt I.P.7 rakstā par 1985. Iepazīstinot ar šo tehnoloģiju, autore iesaka novietot vadus virzienā no ziemeļiem uz dienvidiem, un lauksaimniecības augi, kas kultivēti virs tiem, no rietumiem uz austrumiem.

Ar šo rakstu es mēģināju ieinteresēt dārzniekus amatieru par dažādu augu izmantošanu kultivēšanas procesā, papildus labi zināmajām augsnes kopšanas tehnoloģijām, elektrotehnoloģiju. Lielākajai daļai augsnes elektrifikācijas metožu relatīvā vienkāršība, kas ir pieejama personām, kuras ir ieguvušas zināšanas fizikā, pat vidusskolas programmas ietvaros, ļauj tās izmantot un pārbaudīt gandrīz katrā dārza gabalā, audzējot dārzeņus, augļus un ogas. , puķu-dekoratīvie, ārstniecības un citi augi. Eksperimentēju arī ar augsnes elektrifikāciju ar līdzstrāvu pagājušā gadsimta 60. gados, audzējot stādus un augļaugu un ogulāju stādus. Lielākajā daļā eksperimentu tika novērota augšanas stimulēšana, dažkārt ļoti nozīmīga, īpaši audzējot ķiršu un plūmju stādus. Tāpēc, dārgie dārznieki amatieru, mēģiniet pārbaudīt kādu veidu, kā nākamajā sezonā elektrificēt augsni jebkurai kultūrai. Ko darīt, ja jums viss izdodas labi un tas viss var izrādīties viena no zelta raktuvēm?

V. N. Šalamovs

Staņislavs Nikolajevičs Slavins

Vai augiem ir noslēpumi?

Uzsākot šo darbu ar citātiem no Vladimira Soluhina grāmatas "Zāle", jūsu paklausīgais kalps tiecās vismaz uz diviem mērķiem. Pirmkārt, lai paslēptos aiz kāda slavena prozaiķa viedokļa: "Saka, es neesmu vienīgais tāds, amatieris, es neuzņemos savu biznesu." Otrkārt, vēlreiz atgādināt par labas grāmatas esamību, kuras autors, manuprāt, darbu tomēr nepabeidza. Varbūt tomēr ne viņu vainas dēļ.

Pēc manis klīstošām baumām, šīs grāmatas atsevišķu nodaļu publicēšana 1972. gadā daudzu cienītajā žurnālā Zinātne un Dzīve atsevišķās Staraja laukuma aprindās izraisīja tādu skandālu, ka redaktori bija spiesti pārtraukt publicēšanu. Soluhina izteiktie spriedumi par augiem īsti nesaskanēja ar tolaik vispārpieņemto Mičurina doktrīnu, kuras galveno tēzi vecākās un vidējās paaudzes cilvēki droši vien atceras līdz pat mūsdienām: "Nav ko gaidīt labvēlību no dabas. .."

Tagad, šķiet, gribot negribot esam spiesti atkal pagriezt seju pret dabu, apzināties, ka cilvēks nepavisam nav Zemes naba, dabas karalis, bet tikai viens un.) no viņas darinājumiem. Un, ja viņš vēlas izdzīvot, sadzīvot ar dabu un tālāk, tad viņam jāiemācās saprast tās valodu, ievērot tās likumus.

Un šeit izrādās, ka mēs nezinām ļoti, ļoti daudz par mums blakus esošo dzīvnieku, putnu, kukaiņu, pat augu dzīvi. Dabā ir daudz vairāk inteliģences, nekā mēs esam pieraduši ticēt. Viss ir tik cieši saistīts ar visu, ka dažreiz ir vērts padomāt septiņas reizes, pirms spert vienu soli.

Manī lēnām brieda apziņa par to, bet šķiet, ka es jau sen sēdētu pie rakstāmmašīnas, ja ap mani nebūtu sācis notikt pārsteidzošas lietas. Tad manā acīs iekrita ziņa, ka vecie, jau ceturtdaļgadsimtu vecie Indijas zinātnieku eksperimenti, kas konstatēja, ka augi uztver mūziku, šodien saņēma negaidītu komerciālu turpinājumu: tagad ananāsus audzē plantācijās mūzikas pavadībā, un tas faktiski uzlabo augļu garša un kvalitāte. Tad pēkšņi viena pēc otras sāka parādīties grāmatas, par kurām mūsu vispārējais lasītājs zina tikai pēc dzirdam, un arī tad ne visi. Ko, piemēram, esat dzirdējuši par Māterlinka "Ziedu prātu" vai Tompkinsu un Bērda "Slepeno augu dzīvi"?...

Bet, kā saka, viena mana paziņa mani piebeidza. Pilnīgi pozitīvs cilvēks, lauksaimniecības zinātņu kandidāts un pēkšņi it kā pavisam ikdienišķs man stāsta, ka katru pavasari viņš pēc astroloģiskā kalendāra aprēķina zvaigžņu stāvokli, lai precīzi uzminētu, kurā dienā stādīt kartupeļus. uz viņa zemes gabala.

Nu, kā tas palīdz? Es jautāju ar zināmu ļaunprātību.

Vai vēlaties ticēt. patīk vai nepatīk, bet raža, visam pārējam vienādi, lauksaimniecības tehnikas noteikumu ievērošanai, savlaicīgai laistīšanai utt., ir par 10-15 procentiem lielāka nekā kaimiņiem.

"Nu, tā kā zemnieki uzskata, ka augi tāpat kā cilvēki skatās uz zvaigznēm," es teicu sev, "tad jūs, tiesa, pats Dievs lika publicēt visu, kas pēdējos gados sakrājies par šo interesanto, lai gan tālu. no līdz precizētās problēmas beigām. Izklājiet, ko esat uzkrājis, un tad ļaujiet lasītājam saprast, kas ir kas ... "

Lauks virs lauka

Kur sākas ražas novākšana? Sākumā mans sarunu biedrs piedāvāja veikt nelielu eksperimentu. Viņš paņēma sauju sēklu un izkaisīja tās uz metāla šķīvja.

Tā būs mūsu negatīvā iezemētā kondensatora plāksne, viņš paskaidroja. - Tagad mēs pietuvināsim to pašu plāksni, bet pozitīvi uzlādētu ...

Un es redzēju mazu brīnumu: sēklas, it kā pēc pavēles, cēlās un sastinga kā karavīri ierindā.

Dabā ir līdzīgs kondensators, - turpināja mans sarunu biedrs. Tās apakšējā odere ir zemes virsma, augšējā ir jonosfēra, pozitīvi lādētu daļiņu slānis, kas atrodas aptuveni 100 kilometru augstumā. Tā radītā elektromagnētiskā lauka ietekme uz Zemes dzīvajiem organismiem ir ļoti sarežģīta un daudzveidīga ...

Tā sākās mūsu saruna ar Lauksaimniecības inženieru institūta vienas laboratorijas vadītāju, toreiz kandidātu un tagad, kā dzirdēju, tehnisko zinātņu doktoru V.I.Taruškinu.

Vladimirs Ivanovičs un viņa kolēģi nodarbojas ar dielektriskiem separatoriem. Kas ir atdalītājs, jūs, protams, zināt. Šī ir ierīce, kas atdala, piemēram, krējumu no vājpiena.

Augkopībā ar separatoriem atdala sēnalas no graudiem, un paši graudi tiek šķiroti pēc svara, lieluma utt. Bet kā ar elektrību? Un šeit ir lieta.

Atcerieties sākumā aprakstīto pieredzi. Nav nejaušība, ka sēklas pakļaujas elektriskā lauka komandām kondensatorā. Katrs grauds ir kviešu sēkla; rudzi, cits lauks, dārza labība ir kā mazs magnēts.

Mūsu separatoru darbs, darbības princips ir balstīts uz šo sēklu īpašību, - stāstu turpināja Vladimirs Ivanovičs. - Katrā iekšpusē ir trumulis, uz kura ir uzlikts tinums - elektrisko vadu slāņi. Un, kad vadam ir pievienots spriegums, ap cilindru veidojas elektromagnētiskais lauks.

Sēklas no bunkura straumē ber uz mucas. Tie izlej un elektriskā lauka iedarbībā it kā pielīp, magnetizējas pie bungas virsmas. Jā, tik spēcīgas, ka tās paliek uz cilindra pat tad, kad tā griežas.

Visvairāk elektrificētās un vieglākās sēklas tiek notīrītas. Citas sēklas, smagākas, pašas nokrīt no cilindra virsmas, tiklīdz tās daļa, kurai tās pielipušas, atrodas zemāk ...

Tādējādi sēklas tiek sadalītas atsevišķās sugās, frakcijās. Turklāt šis sadalījums ir atkarīgs no pielietotā elektriskā lauka stipruma, un to var pielāgot pēc personas pieprasījuma. Tādā veidā ir iespējams regulēt elektrisko separatoru, lai atdalītu, teiksim, "dzīvās", dīgstošās sēklas no nedīgstošajām un pat palielinātu embriju dīgšanas enerģiju.

Ko tas dod? Kā liecina prakse, šāda šķirošana pirms sējas nodrošina ražas pieaugumu par 15-20 procentiem. Un sēklas, kas nedīgst, var izmantot lopbarībai vai maizes malšanai.

Cīņā ar nezālēm lieliski palīdz dielektriskie separatori, kas ļoti labi pielāgojas kopdzīvei ar derīgiem augiem. Piemēram, niecīgu sēklu graudiņu nevar atšķirt no burkānu sēklām, un ambrozija prasmīgi maskējas kā redīsi. Tomēr elektriskais lauks viegli atšķir viltojumu, atdala noderīgu augu no kaitīgā.

Jaunas mašīnas var strādāt pat ar sēklām, kas nav piemērotas citām tehniskās šķirošanas metodēm, — atvadoties sacīja Taruškins. – Ne tik sen, piemēram, mums atsūtīja mazākās sēklas, no kurām divi tūkstoši gabalu sver tikai vienu gramu. Iepriekš tās tika šķirotas ar rokām, bet mūsu separatori ar šķirošanu tika galā bez lielām grūtībām.

Un tas, kas ir izdarīts, patiesībā ir tikai sākums...

Lietus, augi un... elektrība

Zemes dabiskā kondensatora - elektromagnētisko lauku ietekme ietekmē ne tikai sēklas, bet arī asnus.

Dienu no dienas viņi velk savus stublājus uz augšu pozitīvi lādētajā jonosfērā, un to saknes ierok dziļāk negatīvi lādētajā zemē. Barības vielu molekulas, augu sulās pārvērtušās par katjoniem un anjoniem, pakļaujoties elektrolītiskās disociācijas likumiem, iet pretējos virzienos: viena uz leju, uz saknēm, otra uz augšu, uz lapām. No auga augšdaļas uz jonosfēru plūst negatīvo jonu plūsma. Augi neitralizē atmosfēras lādiņus un tādējādi tos uzkrāj.

Pirms dažiem gadiem bioloģijas zinātņu doktors Z.I.Žurbitskis un izgudrotājs I.A.Ostrjakovs izvirzīja sev uzdevumu noskaidrot, kā elektrība ietekmē vienu no galvenajiem augu dzīves procesiem – fotosintēzi. Šim nolūkam viņi, piemēram, izveidoja šādus eksperimentus. Viņi uzlādēja gaisu ar elektrību un nolaida gaisa plūsmu zem stikla vāciņa, kur stāvēja augi. Izrādījās, ka šādā gaisā oglekļa dioksīda absorbcijas procesi tiek paātrināti 2-3 reizes.

Paši augi tika pakļauti elektrifikācijai. Turklāt tie, kuri bijuši zem negatīva elektriskā lauka, kā izrādījās, aug ātrāk nekā parasti. Mēnesi viņi apsteidz savus kolēģus par vairākiem centimetriem.

Turklāt paātrināta attīstība turpinās arī pēc potenciāla noņemšanas.

Uzkrātie fakti ļauj izdarīt dažus secinājumus, man teica Igors Aleksejevičs Ostrjakovs. - Izveidojot pozitīvu lauku ap auga virszemes daļu, uzlabojam fotosintēzi, augs intensīvāk uzkrās zaļo masu. Negatīvie joni labvēlīgi ietekmē sakņu sistēmas attīstību.

Tādējādi, cita starpā, kļūst iespējams selektīvi ietekmēt augus to augšanas un attīstības procesā atkarībā no tā, kas tieši - "topi" vai "saknes *" - mums ir nepieciešams ...

Kā speciālists, kurš tolaik strādāja ražošanas apvienībā Sojuzvodproekt, Ostrjakovu interesēja arī elektriskie lauki no šī viedokļa. Uzturvielas no augsnes var iekļūt augos tikai ūdens šķīdumu veidā. Šķiet, kāda starpība augam, no kurienes iegūt mitrumu - no lietus mākoņa vai no smidzinātāja? Nē, eksperimenti neapstrīdami ir pierādījuši, ka laikā pārgājis lietus ir daudz efektīvāks par savlaicīgu laistīšanu.

Zinātnieki sāka saprast, kā lietus lāse atšķiras no krāna. Un viņi uzzināja: negaisa mākonī, berzējot pret gaisu, pilieni iegūst elektrisko lādiņu. Pārsvarā pozitīvi, dažreiz negatīvi. Tieši šis piliena lādiņš kalpo kā papildu augu augšanas stimulators. Krāna ūdenim šādas maksas nav.

Turklāt, lai mākonī esošie ūdens tvaiki pārvērstos par pilienu, tam ir nepieciešams kondensācijas kodols - kāds nenozīmīgs putekļu plankums, ko vējš izceļ no zemes virsmas. Ap to sāk uzkrāties ūdens molekulas, kas no tvaikiem pārvēršas šķidrumā. Pētījumi liecina, ka šādas putekļu daļiņas ļoti bieži satur vismazākos vara, molibdēna, zelta un citu mikroelementu graudiņus, kas labvēlīgi ietekmē augus.

"Nu, ja tas tā ir, kāpēc mākslīgo lietus nevarētu padarīt par dabiska lietus līdzību?" Ostrjakovs sprieda.

Un savu mērķi viņš sasniedza, iegūstot autorapliecību elektrohidroaeronizatoram – iekārtai, kas rada elektriskos lādiņus uz ūdens pilieniem. Pēc būtības šī ierīce ir elektriskā induktors, kas ir uzstādīts uz sprinkleru sistēmas sprinkleru caurules aiz pilienu veidošanās zonas tā, ka caur tās rāmi lido nevis ūdens strūkla, bet gan atsevišķu pilienu bars.

Tika izstrādāts arī dozators, kas ļauj pievienot mikroelementus ūdens plūsmai. Tas ir iestatīts šādi. Caurules gabals, kas izgatavots no elektriski izolējoša materiāla, iegriežas šļūtenē, kas piegādā ūdeni sprinkleram. Un caurulē ir molibdēna, vara, cinka elektrodi ... Vārdu sakot, no materiāla, kurš mikroelements ir nepieciešams barošanai. Kad tiek pielietota strāva, joni sāk pārvietoties no viena elektroda uz otru. Tajā pašā laikā daži no tiem tiek nomazgāti ar ūdeni un nonāk augsnē. Jonu skaitu var regulēt, mainot spriegumu uz elektrodiem.

Ja ir nepieciešams piesātināt augsni ar bora, joda un citu vielu mikroelementiem, kas nevada elektrisko strāvu, darbojas cita veida dozators. Betona kubu nolaiž caurulē ar tekošu ūdeni, iekšā sadala nodalījumos, kuros ievieto nepieciešamos mikroelementus. Nodalījumu vāki kalpo kā elektrodi. Kad tiem tiek pielikts spriegums, mikroelementi iziet cauri betona porām un ar ūdeni tiek novadīti augsnē.

Kartupeļu detektors. Grūtībās un rūpēs nemanāmi pagāja vasara. Ir pienācis laiks novākt ražu. Bet pat cilvēks ne vienmēr var atšķirt ar slapju rudens augsni klātu kartupeli no tā paša melnā zemes duļķa. Ko lai saka par kartupeļu kombainiem, kas airē visu no lauka?

Un ja jūs šķirojat uzreiz uz lauka? Daudzi inženieri lauza savas galvas par šo problēmu. Kādi detektori nav izmēģināti mehāniskie, televizoriskie, ultraskaņas... Pat mēģināja kombainam uzlikt gamma instalāciju. Gamma stari izurbās cauri zemes duļķiem un bumbuļiem, piemēram, rentgena staru, un uztvērējs, kas stāvēja pretī sensoram, noteica "kas ir kas".

Bet gamma stari ir kaitīgi cilvēka veselībai, strādājot ar tiem, jāievēro īpaši piesardzības pasākumi. Turklāt, kā izrādījās, bez kļūdām noteikšanai ir nepieciešams, lai visiem bumbuļiem un klučiem būtu aptuveni vienāda diametra. Tāpēc Rjazaņas Radiotehnikas institūta speciālisti - vecākais pasniedzējs A.D. Kasatkins un toreizējais aspirants, bet tagad inženieris Sergejs Rešetņikovs - izvēlējās citu ceļu.

Viņi aplūkoja kartupeļu bumbuļus no fizikas viedokļa. Ir zināms, ka kondensatora kapacitāte ir atkarīga no materiāla caurlaidības, kas novietota starp tā plāksnēm. Mainoties caurlaidībai, mainās arī kapacitāte. Šis fiziskais princips bija noteikšanas pamatā, jo eksperiments atklāja:

kartupeļu bumbuļa dielektriskā konstante daudz atšķiras no zemes kluča dielektriskās konstantes.

Bet pareizā fiziskā principa atrašana ir tikai sākums. Bija arī jānoskaidro, kādās frekvencēs detektors darbotos optimālajā režīmā, jāizstrādā ierīces shematiska shēma, jāpārbauda idejas pareizība laboratorijas izkārtojumā...

Izrādījās, ka ir ļoti grūti izveidot jutīgu kapacitatīvo sensoru, sacīja Sergejs Rešetņikovs. - Mēs izgājām cauri vairākiem variantiem un galu galā pieņēmām šo dizainu. Sensors sastāv no divām atsperu plāksnēm, kas atrodas viena pret otru noteiktā leņķī. Šajā savdabīgajā piltuvē iekrīt kartupeļi, kas sajaukti ar zemes gabaliņiem. Tiklīdz kondensatora plāksnēm pieskaras kartupelis vai kamols, vadības sistēma ģenerē signālu, kura vērtība ir atkarīga no sensorā esošā objekta dielektriskās konstantes. Izpildorganizācija - amortizators - novirzās vienā vai otrā virzienā, šķirojot ...

Darbs savulaik tika apbalvots ar apbalvojumu Vissavienības Studentu Zinātniskās un tehniskās biedrības apskatā. Taču ar šādiem sensoriem aprīkotajos kartupeļu kombainos kaut kas vēl nav redzams. Bet tie ir izgatavoti tajā pašā vietā, Rjazaņā ...

Taču sūdzības par krievu kūtrumu atstāsim citai reizei. Pašreizējā saruna ir par augu noslēpumiem. Mēs par tiem runāsim tālāk.

Dzīvā pulksteņa "zobrati".

Augi lādē. Apmeklētājs var viegli apmaldīties 18. gadsimta Parīzē. Ielu nosaukumu praktiski nebija, tikai dažām mājām uz frontoniem bija iegravēti savi nosaukumi... Vēl vieglāk bija apmaldīties tā laika zinātnē. Flogistona teorija bija klupšanas akmens ķīmijas un fizikas attīstības ceļā. Medicīna pat nepazina tik vienkāršu ierīci kā stetoskops; ja ārsts klausījās pacientu, viņš to darīja, pieliekot ausi pie krūtīm. Bioloģijā visus dzīvos organismus vienkārši sauca par zivīm, dzīvniekiem, kokiem, augiem...

Neskatoties uz to, zinātne jau ir spērusi milzīgu soli salīdzinājumā ar pagājušajiem gadsimtiem: zinātnieki savos pētījumos vairs nav apmierināti tikai ar secinājumiem, viņi ir sākuši ņemt vērā eksperimentālos datus. Tieši eksperiments kalpoja par pamatu atklājumam, par kuru es vēlos jums pastāstīt.

Žans Žaks de Mairans bija astronoms. Taču, kā jau īstam zinātniekam pienākas, viņš bija arī vērīgs cilvēks. Un tāpēc 1729. gada vasarā viņš vērsa uzmanību uz heliotropa, telpauga, kas stāvēja viņa kabinetā, uzvedību. Kā izrādījās, heliotropam ir īpaša jutība pret gaismu; viņš ne tikai grieza lapas pēc dienasgaismas, bet līdz ar saulrietu viņa lapas nokrita, nokrita. Augs it kā aizmiga līdz nākamajam rītam, lai lapas izplest tikai ar pirmo saules staru. Bet pats interesantākais nav tas. De Marans pamanīja, ka heliotrops veic savu "vingrošanu" pat tad, ja istabas logi ir aizvilkti ar bieziem aizkariem. Zinātnieks veica īpašu eksperimentu, ieslēdzot augu pagrabā, un pārliecinājās, ka heliotrops stingri noteiktā laikā turpina iemigt un mosties pat pilnīgā tumsā.

De Marans pastāstīja saviem draugiem par ievērojamo parādību un ... neturpināja eksperimentus tālāk. Galu galā viņš bija astronoms, un polārblāzmas dabas izpēte viņu nogurdināja vairāk nekā istabas auga dīvainā uzvedība.

Tomēr zinātkāres sēkla jau bija iemesta zinātniskās zinātkāres augsnē. Agri vai vēlu tam bija jāizdīgst. Patiešām, 30 gadus vēlāk tajā pašā vietā, Parīzē, parādījās cilvēks, kurš apstiprināja de Marana atklājumu un turpināja viņa eksperimentus.

Vīrieti sauca Henrijs Luiss Duhamels. Viņa zinātniskās intereses bija medicīnā un lauksaimniecībā. Un tāpēc, uzzinājis par de Marana eksperimentiem, viņš par tiem sāka interesēties daudz vairāk nekā pats autors.

Sākumā Duhamels ar vislielāko iespējamo rūpību atkārtoja de Maranta eksperimentus. Lai to izdarītu, viņš paņēma dažus heliotropus, atrada vecu vīna pagrabu, kurā ieeja veda caur citu tumšu pagrabu, un atstāja tur augus. Turklāt viņš pat ieslēdza dažus heliotropus lielā, ar ādu apvilktā lādē un pārklāja tos ar vairākām segām virsū, lai stabilizētu temperatūru... Viss izrādījās velti: arī šajā gadījumā heliotropi saglabāja savu ritmu. Un Duhamels ar tīru sirdsapziņu rakstīja: "Šie eksperimenti ļauj secināt, ka augu lapu kustība nav atkarīga ne no gaismas, ne no siltuma ..."

Tad no kā? Duhamels nevarēja atbildēt uz šo jautājumu. Simtiem citu pētnieku no daudzām pasaules valstīm uz to neatbildēja, lai gan viņu rindās bija Karls Linnejs, Čārlzs Darvins un daudzi citi vadošie dabaszinātnieki.

Tikai 20. gadsimta otrajā pusē tūkstošiem uzkrāto faktu beidzot ļāva nonākt pie secinājuma: visai dzīvībai uz Zemes, pat vienšūnas mikrobiem un aļģēm, ir savs bioloģiskais pulkstenis!

Šos pulksteņus iedarbina dienas un nakts maiņa, ikdienas temperatūras un spiediena svārstības, magnētiskā lauka izmaiņas un citi faktori.

Dažkārt pietiek ar vienu gaismas staru, lai bioloģiskā pulksteņa "rokas" pārceltos noteiktā stāvoklī un pēc tam dotos pašas, diezgan ilgi nenomaldoties.

Bet kā ir sakārtots dzīvās šūnas pulkstenis?

Kas ir viņu "mehānisma" pamatā?

"Chronos" Erets. Lai noskaidrotu dzīvo pulksteņu darbības principu, amerikāņu biologs Čārlzs Ērets mēģināja iztēloties to iespējamo formu. "Protams, mehānisku modinātāju ar bultām un zobratiem," sprieda Ērets, "nav jēgas meklēt dzīvā šūnā. Bet cilvēki ne vienmēr atpazīst un atpazīst laiku ar mehānisko pulksteņu palīdzību? ..

Pētnieks sāka vākt informāciju par visiem laika skaitītājiem, ko jebkad izmantojusi cilvēce. Viņš pētīja saules un ūdens pulksteņus, smilšu un atompulksteņus... Viņa kolekcijā bija pat vieta pulksteņiem, kuros laiku noteica baltās pelējuma plankumi, kas noteiktā laika periodā izauga uz rozā uzturvielu buljona.

Protams, šāda pieeja Eretu varētu aizvest bezgalīgi tālu no mērķa. Bet viņam paveicās. Reiz Erets pievērsa uzmanību karaļa Alfrēda pulkstenim, kurš dzīvoja 9. gadsimtā. Spriežot pēc apraksta, ko veidojis viens no karaļa laikabiedriem, šis pulkstenis sastāvēja no diviem spirāli savītiem virves gabaliem, kas samērcēti bišu vaska un sveču tauku maisījumā. Aizdedzinot, gabali dega nemainīgā ātrumā trīs collas stundā, lai, izmērot atlikušās daļas garumu, varētu diezgan precīzi noteikt, cik daudz laika pagājis kopš šādu pulksteņu palaišanas.

Dubultā spirāle... Šajā attēlā ir kaut kas pārsteidzoši pazīstams! Erets ne velti sasprindzināja atmiņu. Viņš beidzot atcerējās: "Nu, protams! DNS molekulai ir dubultspirāles forma ..."

Tomēr, kas no tā izrietēja? Vai formas kopīgums nosaka būtības kopīgumu? Virvju spirāle izdeg dažu stundu laikā, savukārt DNS spirāle turpina sevi kopēt visas šūnas dzīves laikā...

Un tomēr Erets ns atmeta šo nejaušo domu. Viņš sāka meklēt dzīvu mehānismu, uz kura varētu pārbaudīt savus pieņēmumus. Galu galā viņš izvēlējās infuzorijas kurpi – mazāko un vienkāršāko dzīvnieku izcelsmes šūnu, kurā tika konstatēti bioritmi. "Parasti dienā skropstas uzvedas aktīvāk nekā naktī. Ja man izdodas, iedarbojoties uz DNS molekulu, pakustināt skropstu bioloģiskā pulksteņa rādījumus, var uzskatīt par pierādītu, ka DNS molekula tiek izmantota arī kā biopulksteņa mehānisms ..."

Šādi argumentējot, Erets izmantoja kā instrumentu, kas pārveidoja bultiņas, gaismas palaišanu ar dažādiem viļņu garumiem: ultravioleto, zilo, sarkano... Ultravioletais starojums bija īpaši efektīvs - pēc apstarošanas seansa ciliātu dzīves ritms manāmi mainījās. .

Tādējādi to varētu uzskatīt par pierādītu: DNS molekula tiek izmantota kā iekšējais pulksteņa mehānisms. Bet kā darbojas mehānisms? Atbildot uz šo jautājumu, Erets izstrādāja vissarežģītāko teoriju, kuras būtība ir tāda.

Laika atskaites pamatā ir ļoti garas (līdz 1 m garas!) DNS molekulas, kuras amerikāņu zinātnieks nosauca par "hrononiem". Normālā stāvoklī šīs molekulas ir satītas ciešā spirālē, aizņemot ļoti maz vietas. Tajās vietās, kur spirāles pavedieni nedaudz atšķiras, tiek veidota ziņnesis RNS, kas galu galā sasniedz visas vienas DNS virknes garumu. Tajā pašā laikā notiek vairākas savstarpēji saistītas reakcijas, kuru ātrumu attiecību var uzskatīt par pulksteņa "mehānisma" darbu. Tāds, kā saka Ērets, ir procesa skelets, "kurā tiek izlaistas visas detaļas, kas nav absolūti nepieciešamas".

Pulsējošas caurules. Lūdzu, ņemiet vērā, ka amerikāņu zinātnieks ķīmiskās reakcijas uzskata par cikla pamatu, tā pamatu. Bet ko tieši?

Lai atbildētu uz šo jautājumu, pāriesim no 1967. gada, kad Erets veica pētījumu, uz citu pirms desmit gadiem. Un ielūkosimies padomju zinātnieka B. P. Belousova laboratorijā. Uz viņa darbvirsmas varēja redzēt statīvu ar parastajām laboratorijas mēģenēm. Bet to saturs bija īpašs. Šķidrums mēģenēs periodiski mainīja krāsu.

Tikko tas bija sarkans un tagad kļuva zils, tad atkal nosarka ...

Belousovs ziņoja par jauna veida pulsējošām ķīmiskām reakcijām, ko viņš atklāja vienā no bioķīmiķu simpozijiem. Ziņojums tika uzklausīts ar interesi, taču neviens nepievērsa uzmanību tam, ka sākotnējās sastāvdaļas cikliskajās reakcijās bija organiskas vielas, pēc sastāva ļoti līdzīgas dzīvas šūnas vielām.

Tikai divas desmitgades vēlāk, pēc Belousova nāves, viņa darbu novērtēja cits krievu zinātnieks A. M. Žabotinskis.

Viņš kopā ar kolēģiem izstrādāja detalizētu šīs klases reakciju recepti un 1970. gadā ziņoja par galvenajiem pētījuma rezultātiem vienā no starptautiskajiem kongresiem.

Turklāt 70. gadu sākumā padomju zinātnieku darbu rūpīgi analizēja ārvalstu eksperti. Tādējādi amerikāņi R. Fīlds, E. Koross un R. Nouss atklāja, ka starp daudzajiem faktoriem, kas nosaka vielu mijiedarbības veidu pulsējošās reakcijās, var izdalīt trīs galvenos: bromūdeņražskābes koncentrāciju, bromīda jonu koncentrāciju un katalizatora metāla joni. Visi trīs faktori tika apvienoti jaunā koncepcijā, ko amerikāņu biologi pēc savas darba vietas sauca par Oregonas oscilatoru vai orsgonatoru. Tas ir oregonators, ko daudzi zinātnieki uzskata par atbildīgu gan par visa periodiskā cikla pastāvēšanu kopumā, gan par tā intensitāti, procesa svārstību ātrumu un citiem parametriem.

Pēc kāda laika Indijas zinātnieki, kas strādāja A. Vinfrija vadībā, atklāja, ka šādu reakciju laikā notiekošie procesi ir ļoti līdzīgi procesiem nervu šūnās. Turklāt tam pašam R. Fīldam, sadarbojoties ar matemātiķi V. Treju, izdevies matemātiski pierādīt oregonatora procesu un nesen atklātajā nervu membrānā notiekošo parādību līdzību. Neatkarīgi no tiem mūsu tautieši F.V.Gulko un A.A.Petrovs ieguva līdzīgus rezultātus, izmantojot kombinēto analogo-digitālo datoru.

Bet galu galā šāda nervu membrāna ir nervu šūnas apvalks. Un membrānā ir "kanāli" ​​- ļoti lielas olbaltumvielu molekulas, kas ir diezgan līdzīgas DNS molekulām, kas atrodas vienas un tās pašas šūnas kodolā. Un, ja procesiem membrānā ir bioķīmisks pamats - un tas šodien ir diezgan pārliecinoši konstatēts -, tad kāpēc kodolā notiekošajiem procesiem būtu kāds cits pamats?

Tādējādi it kā bioritmu ķīmiskais pamats sāk zīmēties diezgan skaidri. Mūsdienās nav šaubu, ka bioloģisko pulksteņu materiālais pamats, to "zobrati" ir bioķīmiskie procesi. Bet kādā secībā viens "rīks" pieķeras otram? Kā īsti norisinās bioķīmisko procesu ķēde visā to pilnībā un sarežģītībā? .. Tas vēl ir kārtīgi jāsaprot - tā viens no vadošajiem speciālistiem mūsu valstī šajā jomā, Biomedicīnas institūta laboratorijas vadītājs Problēmas B, komentēja sarunā ar mani par stāvokli bioritmoloģijā .S.Alyakrinsky.

Un, lai gan bioritmoloģijas ķīmijā patiešām joprojām ir daudz neskaidrību, pirmie eksperimenti par šādu ķīmisko pulksteņu praktisko izmantošanu jau ir veikti. Tā, teiksim, pirms dažiem gadiem ķīmijas inženiere E.N. Moskaļanova, pētot ķīmiskās reakcijas šķīdumos, kas satur vienu no cilvēkam nepieciešamajām aminoskābēm - triptofānu, atklāja cita veida pulsējošas reakcijas: šķidrums mainīja krāsu atkarībā no laika. dienas.

Reakcija ar krāsvielu piedevām visintensīvāk notiek aptuveni 36°C temperatūrā. Sildot virs 40 °, krāsas sāk izbalēt, triptofāna molekulas tiek iznīcinātas. Reakcija arī apstājas, kad šķīdums tiek atdzesēts līdz 0°C. Vārdu sakot, rodas tieša analoģija ar mūsu ķermeņa ķīmiskā pulksteņa temperatūras režīmu.

Pati Moskaļanova veica vairāk nekā 16 tūkstošus eksperimentu. Mēģenes ar šķīdumiem viņa nosūtīja testēšanai daudzām valsts zinātniskajām iestādēm. Un tagad, kad ir savākts milzīgs daudzums faktu materiālu, ir kļuvis skaidrs: patiešām šķīdumi, kas satur triptofānu un ksanthidrola krāsvielu, laika gaitā spēj mainīt savu krāsu. Tādējādi principā kļuva iespējams izveidot pilnīgi jaunu pulksteni, kuram nav vajadzīgas ne rokas, ne mehānisms ...

Botāniķi ar galvanometru

Dzīvās baterijas. "Visi zina, kā popularizētājiem patīk uzsvērt nejaušības lomu lielo atklājumu vēsturē. Kolumbs devās izpētīt rietumu jūras ceļu uz Indiju un, iedomājieties, pavisam nejauši... Ņūtons sēž savā dārzā, un pēkšņi ābols nejauši iekrīt..."

Tāpēc viņi raksta savā grāmatā, kuras nosaukums ir ievietots šīs nodaļas nosaukumā, S. G. Galaktionovs un V. M. Jurins. Un viņi arī apgalvo, ka elektrības atklāšanas vēsture dzīvos organismos nav izņēmums. Daudzos darbos uzsvērts, ka tas atklāts pavisam nejauši: Boloņas universitātes anatomijas profesors Luidži Galvani sagatavoto vardes muskuli pieskārās aukstajām balkona margām un konstatēja, ka tā raustoties. Kāpēc?

Ziņkārīgais profesors, cenšoties atbildēt uz šo jautājumu, daudz kasīja galvu, līdz beidzot nonāca pie secinājuma, ka muskulis saraujies, jo margās spontāni tika izraisīta neliela elektriskā strāva. Tieši viņš, tāpat kā nervu impulss, dod komandu muskuļiem sarauties.

Un tas tiešām bija izcils atklājums. Galu galā neaizmirstiet: pagalmā bija tikai 1786. gads, un bija pagājuši tikai pāris gadu desmiti pēc tam, kad Gausens izteica minējumu, ka nervu darbības princips ir elektrība. Jā, un pati elektrība daudziem joprojām palika noslēpums ar septiņiem zīmogiem.

Pa šo laiku ir iesākts.

Un kopš Galvani laikiem elektrofiziologiem ir kļuvušas zināmas tā saucamās bojājumu strāvas. Ja, piemēram, muskuļu preparāts tiek pārgriezts pāri šķiedrām un galvanometra, ierīces vāju strāvu un spriegumu mērīšanai, elektrodi tiek nogādāti uz griezuma un gareniski nebojātas virsmas, tad tas fiksēs potenciālu starpību apm. 0,1 volts. Pēc analoģijas viņi sāka izmērīt bojājumu strāvas augos. Lapu, stublāju un augļu sekcijas vienmēr bija negatīvi uzlādētas attiecībā pret normāliem audiem.

Interesantu eksperimentu šajā jomā 1912. gadā veica Beitners un Lēbs. Parastu ābolu viņi pārgrieza uz pusēm un izņēma no tā serdi. Kad serdes vietā ābola iekšpusē tika ievietots elektrods, bet otrs tika piestiprināts pie mizas, galvanometrs atkal parādīja sprieguma klātbūtni - ābols darbojās kā dzīvs akumulators.

Pēc tam izrādījās, ka noteikta potenciāla atšķirība tika konstatēta arī starp dažādām nebojāta auga daļām. Tātad, teiksim, kastaņu, tabakas, ķirbju un dažu citu kultūru lapu centrālajai dzīslai ir pozitīvs potenciāls attiecībā pret lapas zaļo mīkstumu.

Tad pēc iznīcības straumēm pienāca kārta darbības straumju atvēršanai. Klasisko veidu, kā tos demonstrēt, atrada tas pats Galvani.

Divi ilgi ciešanas vardes neiromuskulārie preparāti ir sakrauti tā, lai otra nervs atrodas uz vienas muskuļu audiem. Stimulējot pirmo muskuļu ar aukstumu, elektrību vai kādu ķīmisku vielu, jūs varat redzēt, kā otrais muskulis sāk skaidri sarauties.

Protams, viņi mēģināja atrast kaut ko līdzīgu augos. Patiešām, iedarbības straumes tika atklātas eksperimentos ar mimozas lapu kātiem, kas, kā zināms, ārēju stimulu ietekmē spēj veikt mehāniskas kustības. Turklāt visinteresantākos rezultātus ieguva Burdons-Sanderss, kurš pētīja kukaiņēdāja auga - Venēras mušu slazda - noslēdzošās lapas. Izrādījās, ka lapas locīšanas brīdī tās audos veidojas tieši tādas pašas darbības strāvas kā muskulī.

Un visbeidzot, izrādījās, ka elektriskais potenciāls augos var strauji palielināties noteiktos laika punktos, piemēram, kad daži audi mirst. Kad Indijas pētnieks Bose savienoja zaļo zirņu ārējo un iekšējo daļu un uzsildīja to līdz 60 ° C, galvanometrs reģistrēja 0,5 voltu elektrisko potenciālu.

Pats Boss šo faktu komentēja ar sekojošu apsvērumu: “Ja noteiktā secībā virknē saliek 500 pārus zirņu pusīšu, tad galīgais elektriskais spriegums var būt 500 volti, kas ir pilnīgi pietiekami, lai nogalinātu nenojaušot upuri. elektriskais krēsls.Labi, ka pavārs nezina par briesmām, kas viņam draud, gatavojot šo īpašo ēdienu, un, viņam par laimi, zirņi nepievienojas pasūtītai sērijai.

Akumulators ir šūna. Saprotams, ka pētniekus interesēja jautājums par to, kāds ir dzīvās baterijas minimālais izmērs. Par to vieni sāka skrāpēt ābola iekšienē arvien jaunus dobumus, citi - drupināt zirņus arvien mazākos gabaliņos, līdz kļuva skaidrs: lai tiktu līdz šo "smalcināšanas kāpņu" galam, būtu nepieciešams. veikt pētījumus šūnu līmenī.

Šūnu membrāna atgādina sava veida apvalku, kas sastāv no celulozes.

Tās molekulas, kas ir garas polimēru ķēdes, salocās saišķos, veidojot pavedienveida pavedienus – micellas. Micellas savukārt veido šķiedrainas struktūras – fibrillas. Un no to savstarpējās savienošanas veidojas šūnu membrānas pamats.

Brīvos dobumus starp fibrilām var daļēji vai pilnībā aizpildīt ar lignīnu, amilopektīnu, hemicelulozi un dažām citām vielām. Citiem vārdiem sakot, kā savulaik izteicās vācu ķīmiķis Freidsnbergs, "šūnu membrāna atgādina dzelzsbetonu", kurā stiegrojuma lomu spēlē micelārās šķipsnas, bet lignīns un citas pildvielas ir sava veida betons.

Tomēr arī šeit ir būtiskas atšķirības. "Betons" aizpilda tikai daļu tukšumu starp fibrilām. Pārējā telpa ir piepildīta ar šūnas "dzīvo vielu" - protoplastu. Tās gļotādas viela - protoplazma - satur mazus un sarežģīti sakārtotus ieslēgumus, kas atbild par svarīgākajiem dzīvības procesiem. Piemēram, hloroplasti ir atbildīgi par fotosintēzi, mitohondriji ir atbildīgi par elpošanu, bet kodols ir atbildīgs par dalīšanos un vairošanos. Turklāt parasti protoplazmas slānis ar visiem šiem ieslēgumiem atrodas blakus šūnas sienai, un protoplasta iekšpusē lielāku vai mazāku tilpumu aizņem vakuola - dažādu sāļu un organisko vielu ūdens šķīduma piliens. Un dažreiz šūnā var būt vairāki vakuoli.

Dažādas šūnas daļas ir atdalītas viena no otras ar plānākajām membrānu plēvēm. Katras membrānas biezums ir tikai dažas molekulas, taču jāņem vērā, ka šīs molekulas ir diezgan lielas, un tāpēc membrānas biezums var sasniegt 75-100 angstremus. (Šķiet, ka vērtība ir patiešām liela; tomēr neaizmirsīsim, ka pats angstroms ir tikai 10 cm.)

Taču tā vai citādi membrānas struktūrā var izdalīt trīs molekulāros slāņus: divus ārējos veido olbaltumvielu molekulas un iekšējo, kas sastāv no taukiem līdzīgas vielas - lipīdiem. Šis slāņojums nodrošina membrānas selektivitāti; Ļoti vienkārši sakot, dažādas vielas sūcas cauri membrānai ar dažādu ātrumu. Un tas dod iespēju šūnai no apkārtējās vides kaitējuma izvēlēties tai nepieciešamākās vielas, uzkrāt tās iekšā.

Jā, ir vielas! Kā liecina, piemēram, eksperimenti, kas veikti vienā no Maskavas Fizikas un tehnoloģiju institūta laboratorijām profesora E.M.Trukhana vadībā, membrānas spēj atdalīt pat elektriskos lādiņus. Tie ļauj, teiksim, elektroniem pāriet uz vienu pusi, savukārt protoni nevar iekļūt membrānā.

Pēc šī fakta var spriest par to, cik sarežģīts un smalks ir zinātnieku darbs. Lai gan mēs teicām, ka membrāna sastāv no diezgan lielām molekulām, tās biezums, kā likums, nepārsniedz 10 "cm, vienu miljono daļu centimetra. Un to nevar padarīt biezāku, pretējā gadījumā lādiņu atdalīšanas efektivitāte strauji samazinās.

Un vēl viena grūtība. Parastā zaļā lapā par elektrisko lādiņu pārnešanu ir atbildīgi arī hloroplasti, fragmenti, kas satur hlorofilu. Un šīs vielas ir nestabilas, ātri kļūst nelietojamas.

Zaļās lapas dabā dzīvo 3-4 mēnešus, - man pastāstīja viens no laboratorijas darbiniekiem, fizikas un matemātikas zinātņu kandidāts V.B. Kirejevs. – Protams, ir bezjēdzīgi uz šī pamata veidot rūpniecisko ražotni, kas ražotu elektroenerģiju saskaņā ar zaļo lapu patentu. Tāpēc ir vai nu jāatrod veidi, kā dabiskās vielas padarīt izturīgākas un izturīgākas, vai, vēlams, atrast tām sintētiskus aizstājējus. Šobrīd strādājam pie šī...

Un nesen ir nācis pirmais panākums: ir izveidoti dabisko membrānu mākslīgie analogi. Bāze bija cinka oksīds. Tas ir, visparastākā, pazīstamākā balināšana ...

Zelta kalnrači. Skaidrojot elektrisko potenciālu izcelsmi augos, nevar apstāties tikai pie fakta konstatēšanas: "Augu elektrība" ir nevienmērīga (pat ja ļoti nevienmērīga!) jonu sadalījuma rezultāts starp dažādām šūnas daļām un vidi. Uzreiz rodas jautājums: "Kāpēc rodas šādas nevienmērības?"

Ir zināms, ka, piemēram, lai starp aļģu šūnu un ūdeni, kurā tā dzīvo, pastāvētu 0,15 voltu potenciālu starpība, kālija koncentrācijai vakuolā ir jābūt aptuveni 1000 reižu lielākai nekā "ārējam dzinējam". "ūdens. Bet zinātnei ir zināms arī difūzijas process, tas ir, jebkuras vielas spontāna vēlme vienmērīgi sadalīties pa visu pieejamo tilpumu. Kāpēc tas nenotiek augos?

Meklējot atbildi uz šo jautājumu, mums būs jāpieskaras vienai no mūsdienu biofizikas centrālajām problēmām - jonu aktīvās transportēšanas caur bioloģiskajām membrānām problēmai.

Sāksim vēlreiz, uzskaitot dažus labi zināmus faktus. Gandrīz vienmēr noteiktu sāļu saturs pašā augā ir lielāks nekā augsnē vai (aļģu gadījumā) vidē. Piemēram, nitella aļģes spēj uzkrāt kāliju tūkstošiem reižu lielākā koncentrācijā nekā dabā.

Turklāt daudzi augi uzkrāj ne tikai kāliju. Izrādījās, piemēram, ka aļģēs Kadophora fracta cinka saturs bija 6000, kadmija - 16 000, cēzija - 35 000 un itrija - gandrīz 120 000 reižu lielāks nekā dabā.

Šis fakts, starp citu, dažus pētniekus noveda pie idejas par jaunu zelta ieguves metodi. Lūk, kā, piemēram, Gr. Adamovs savā grāmatā "Divu okeānu noslēpums" - savulaik populārajā fantāzijas piedzīvojumu romānā, kas sarakstīts 1939. gadā.

Jaunākā zemūdene "Pioneer" šķērso divus okeānus, ik pa laikam apstājoties tīri zinātniskiem nolūkiem. Vienas pieturas laikā pētnieku grupa pastaigājas gar jūras gultni. Un tā...

"Pēkšņi zoologs apstājās, atlaida Pavļika roku un, skrienot malā, pacēla kaut ko no apakšas. Pavļiks redzēja, ka zinātnieks pēta lielu melnu, sarežģīti krokotu apvalku, iebāžot tērpa metāla pirkstu starp tā atlokiem.

Cik smagi... — zoologs nomurmināja. - Kā dzelzs gabals... Cik dīvaini...

Kas tas ir, Arsen Davidovič?

Pavlik! zoologs pēkšņi iesaucās, ar pūlēm atvērdams durvis un vērīgi pētot starp tām ieslodzīto želejveida ķermeni. - Pavļik, šī ir jauna laminabranchiālās klases suga. Zinātnei pilnīgi nezināms...

Interese par noslēpumaino molusku uzliesmoja vēl vairāk, kad zoologs paziņoja, ka, pētot ķermeņa uzbūvi un ķīmisko sastāvu, viņa asinīs atradis milzīgu daudzumu izšķīduša zelta, kā dēļ izrādījās, ka gliemja svars ir stingrs. neparasts.

Šajā gadījumā zinātniskās fantastikas rakstnieks neko īpašu neizgudroja. Patiešām, ideja izmantot dažādus dzīvos organismus zelta ieguvei no jūras ūdens kādā brīdī radīja daudzus prātus. Klīst leģendas par koraļļiem un gliemežvākiem, kas uzkrāj zeltu gandrīz par tonnām.

Tomēr šīs leģendas balstījās uz patiesiem faktiem. Vēl 1895. gadā Leversidžs, analizējis zelta saturu jūras aļģu pelnos, atklāja, ka tas ir diezgan augsts – 1 g uz 1 tonnu pelnu. Pirmā pasaules kara priekšvakarā tika ierosināti vairāki projekti, lai izveidotu zemūdens plantācijas, kurās tiktu audzētas "zeltu nesošās" aļģes. Tomēr neviens no tiem netika īstenots.

Saprotot, ka jebkādu darbu veikšana okeānos ir diezgan dārga, zeltraču botāniķi izplatījās zemē. 30. gados profesora B. Nemeta grupa Čehoslovākijā veica dažādu kukurūzas šķirņu pelnu izpēti. Tātad analīzes rezultāti parādīja, ka indieši ne velti uzskata šo augu par zeltainu - tā pelnos bija diezgan daudz cēlmetāla: atkal 1 g uz 1 tonnu pelnu.

Taču tā saturs priežu čiekuru pelnos bija vēl lielāks, līdz 11 g uz 1 tonnu pelnu.

Šūnu roboti. Tomēr "zelta drudzis" drīz vien apklusa, jo nevienam neizdevās ne piespiest augus uzkrāt zeltu lielākā koncentrācijā, ne arī izstrādāt diezgan lētu veidu, kā to iegūt pat no pelniem. Bet augi joprojām tiek izmantoti kā sava veida indikatori ģeoloģiskajā izpētē. Pat mūsdienās ģeologi dažkārt koncentrējas uz noteiktiem augu veidiem. Ir zināms, piemēram, ka dažas kvinojas sugas aug tikai ar sāli bagātās augsnēs. Un ģeologi izmanto šo apstākli, lai izpētītu gan sāls atradnes, gan naftas rezerves, kas bieži rodas zem sāls slāņiem. Līdzīga fitoģeoķīmiskā metode tiek izmantota, lai meklētu kobalta, sulfīdu, urāna rūdu, niķeļa, kobalta, hroma un ... visa tā paša zelta atradnes.

Un šeit, acīmredzot, ir pienācis laiks atcerēties tos membrānas sūkņus, kurus mūsu slavenais zinātnieks S. M. Martirosovs savulaik sauca par šūnas biorobotiem. Pateicoties viņiem, atsevišķas vielas tiek selektīvi sūknētas caur membrānu.

Tie, kas nopietni interesējas par membrānas sūkņu darbības principiem, atsaucos tieši uz Martirosova grāmatu "Bionopumpi - šūnas roboti?", kur uz 140 lappusēm daudz smalkumu ir izklāstīti diezgan detalizēti, ar formulām un diagrammām. Mēs cenšamies šeit iztikt ar pašu minimumu.

"Bioloģiskais sūknis ir molekulārs mehānisms, kas lokalizēts membrānā un spēj transportēt vielas, izmantojot enerģiju, kas izdalās adenozīna trifosfāta (ATP) sadalīšanās laikā, vai izmantojot jebkuru citu enerģijas veidu," raksta Martirosovs. Un tālāk: "Līdz šim ir radies viedoklis, ka dabā pastāv tikai jonu sūkņi. Un, tā kā tie ir labi izpētīti, mēs varam rūpīgi analizēt to līdzdalību šūnu dzīvē."

Ar dažādiem trikiem un apļveida ceļiem - neaizmirstiet, zinātniekiem ir jātiek galā ar 10 cm biezu mikroskopisku objektu, zinātniekiem izdevās konstatēt, ka membrānas sūkņiem ir ne tikai iespēja apmainīt šūnas nātrija jonus pret ārējiem kālija joniem. vidi, bet arī kalpo kā elektriskās strāvas avots.

Tas ir tāpēc, ka nātrija sūknis parasti apmaina divus nātrija jonus pret diviem kālija joniem. Tādējādi viens jons it kā izrādās lieks, no šūnas pastāvīgi tiek izņemts lieks pozitīvais lādiņš, kas noved pie elektriskās strāvas ģenerēšanas.

Nu kur pats diafragmas sūknis ņem enerģiju savam darbam? Mēģinot atbildēt uz šo jautājumu 1966. gadā, angļu bioķīmiķis Pīters Mičels izvirzīja hipotēzi, kuras viens no nosacījumiem bija, ka dzīvas šūnas gaismas absorbcija neizbēgami noved pie tā, ka tajā rodas elektriskā strāva.

Angļu hipotēzi izstrādāja RAS korespondējošais loceklis V.P.Skulačevs, profesori E.N.Kondratjevs, N.S.Egorovs un citi zinātnieki. Membrānas sāka salīdzināt ar uzglabāšanas kondensatoriem. Tika noskaidrots, ka membrānā ir īpaši proteīni, kas sadala sāls molekulas to sastāvdaļās, pozitīvi un negatīvi lādētos jonos, un galu galā tie nonāk dažādās pusēs. Tā uzkrājas elektriskais potenciāls, ko pat izdevās izmērīt – tā ir gandrīz ceturtdaļa volta.

Turklāt interesants ir pats potenciāla mērīšanas princips. Zinātnieki, kas strādāja V.P.Skulačeva vadībā, izveidoja optiskās mērīšanas iekārtas. Fakts ir tāds, ka viņiem izdevās atrast krāsvielas, kas, ievietojot to elektriskajā laukā, maina to absorbcijas spektru. Turklāt dažas no šīm krāsvielām, piemēram, hlorofils, pastāvīgi atrodas augu šūnās. Tātad, mērot izmaiņas tā spektrā, pētniekiem izdevās noteikt elektriskā lauka lielumu.

Runā, ka šiem ārēji nenozīmīgajiem faktiem drīzumā var sekot grandiozas praktiskas sekas. Pareizi izpratuši membrānas īpašības, tās sūkņu darbības mehānismu, zinātnieki un inženieri kādreiz radīs tās mākslīgos līdziniekus. Un tie, savukārt, kļūs par pamatu jauna veida spēkstacijas - bioloģiskajai.

Vietā, kur vienmēr ir daudz saules - piemēram, stepē vai tuksnesī - cilvēki uz simtiem balstu uzklās ažūru plānu plēvi, kas var aptvert pat desmitiem kvadrātkilometru lielu platību. Un blakus tiks uzstādīti parastie transformatori un elektropārvades torņi. Un būs vēl viens tehniskais brīnums, kas balstīts uz dabas patentiem. "Saules gaismas uztveršanas tīkls" regulāri nodrošinās elektrību, tā darbībai nav nepieciešami ne milzu aizsprosti, piemēram, hidroelektrostacija, ne ogļu, gāzes un citu kurināmo patēriņš, piemēram, termoelektrostacija. Pietiks ar vienu sauli, kura, kā zināms, mums līdz šim spīd bez maksas...

mednieku augi

Leģendas par kanibālu augiem. "Nebaidieties. Kanibāla koks," trūkstošā saite "starp augu un dzīvnieku pasauli, neeksistē, Dienvidāfrikas rakstnieks Lorenss Grīns uzskata par nepieciešamu nekavējoties brīdināt savu lasītāju. - Un tomēr, var būt grauds. patiesību nemirstīgajā leģendā par draudīgo koku ..."

Tālāk runāsim par to, ko rakstnieks bija domājis, runājot par "patiesības graudu". Bet vispirms parunāsim par pašām leģendām.

"... Un tad pamazām sāka celties lielas lapas. Smagas, kā dzērvju bultas, tās pacēlās un pievērās upurim ar hidrauliskās preses spēku un ar spīdzināšanas instrumenta nežēlību. draugam, Es redzēju, ka pa koku plūst sīrupa šķidruma straumes, kas bija sajauktas ar upura asinīm. To redzot, mežoņu pūlis ap mani caururbjoši kliedza, ielenca koku no visām pusēm, sāka to apskaut un katrs ar savu krūze, lapas, rokas vai mēle — paņēma pietiekami daudz šķidruma, lai kļūtu traks un satrakotu..."

Un tam viņš nekavējās piebilst, ka koks izskatījās kā astoņas pēdas augsts ananāss. Ka tas bija tumši brūnā krāsā un tā koksne izskatījās cieta kā dzelzs. Šīs astoņas lapas karājās no konusa augšdaļas līdz zemei, kā atvērtas durvis, kas karājās uz eņģēm. Turklāt katra lapa beidzās ar punktu, un virsma bija izraibināta ar lieliem izliektiem tapas.

Kopumā Lihe neierobežoja savu iztēli un vēso aprakstu par cilvēku upurēšanu augam, kas ēd cilvēku, pabeidza ar piezīmi, ka koka lapas saglabā savu vertikālo stāvokli desmit dienas.

Un, kad viņi atkal nokāpa, pie pēdas bija tīri nograuzts galvaskauss.

Šie nekaunīgie meli tomēr radīja veselu literāru ievirzi. Gandrīz pusgadsimtu, kādas kaislības nav redzētas dažādu izdevumu lappusēs! Kārdinājumam nespēja atturēties pat pazīstamais angļu rakstnieks Herberts Velss, kurš līdzīgu atgadījumu aprakstījis savā stāstā "Dīvainās orhidejas uzziedēšana".

Vai atceraties, kas notika ar kādu Veterbērna kungu, kurš šajā gadījumā nopirka nezināmas tropiskās orhidejas sakni un izaudzēja to savā siltumnīcā? Kādu dienu orhideja uzziedēja, un Veterbērns skrēja skatīties uz šo brīnumu. Un nez kāpēc aizkavējos siltumnīcā. Kad pusseptiņos, pēc vienreizējās rutīnas, saimnieks nenāca pie galda izdzert tradicionālo tējas krūzi, saimniece devās noskaidrot, kas viņu varētu aizkavēt.

"Viņš gulēja dīvainas orhidejas pakājē. Taustekļiem līdzīgās gaisa saknes vairs brīvi nekarājās gaisā. Piegājušas klāt, izveidojās it kā pelēkas virves lode, kuras gali cieši aizsedza viņa zodu. , kakls un rokas.

Sākumā viņa nesaprata. Bet tad es redzēju tievu asiņu strūklu zem viena no plēsīgajiem taustekļiem..."

Drosmīgā sieviete nekavējoties iesaistījās cīņā ar briesmīgu augu. Viņa izsita siltumnīcas stiklu, lai atbrīvotos no reibinošā aromāta, kas valdīja gaisā, un tad sāka vilkt saimnieces ķermeni.

"Pods ar šausmīgo orhideju nokrita uz grīdas. Ar drūmo izturību augs joprojām turējās pie sava upura. Pārpūloties, viņa vilka ķermeni kopā ar orhideju uz izeju. Tad viņai ienāca prātā noplēst pievienotās saknes. vienā reizē un pēc minūtes Veterbērns bija brīvs. Viņš bija bāls kā palags, asinis plūda no daudzām brūcēm ... "

Šis ir šausmīgais stāsts, ko attēloja rakstnieka pildspalva. Tomēr ar zinātniskās fantastikas rakstnieku pieprasījums ir mazs - viņš nevienam nepārliecināja, ka viņa stāsts ir balstīts uz dokumentāliem faktiem.

Bet citi turējās līdz pēdējam...

Un kas ir pārsteidzoši: pat nopietni zinātnieki ticēja saviem "dokumentārajiem pierādījumiem". Jebkurā gadījumā daži no viņiem mēģināja uz mūsu planētas atrast plēsīgos augus. Un man jāsaka, ka viņu pūles galu galā ... vainagojās panākumiem! Mednieku augi patiešām ir atrasti.

Purva mednieki. Par laimi jums un man, šādi augi nebarojas no cilvēku upuriem un pat ne no dzīvniekiem, bet tikai no kukaiņiem.

Mūsdienās botānikas mācību grāmatās bieži tiek minēts Venēras mušu slazds – augs, kas atrodams Ziemeļkarolīnas purvos ASV. Tās lapa beidzas sabiezinātā apaļā plāksnē, kuras malas ir sēdinātas ar asiem zobiem. Un pati lapas plātnes virsma ir izraibināta ar jutīgiem sariem. Tātad, ja kukainis vienkārši apsēžas uz lapas, kas smaržo tik pievilcīgi, un ar zobiem aprīkotas pusītes sabrūk kā īstas lamatas.

Saulrasas lapa, kukaiņēdājs augs, kas aug Krievijas kūdras purvos, izskatās pēc galvas masāžas birstītes, tikai neliela izmēra. Ar sfēriskiem pietūkumiem vainagotas sēnes izvirzās pa visu lapas plātnes virsmu. Katra šāda saru galā kā rasas lāse izceļas šķidruma piliens. (Tāpēc, starp citu, nosaukums.) Šie sari ir nokrāsoti spilgti sarkanā krāsā, un paši pilieni izstaro saldu aromātu ...

Kopumā reti sastopams kukainis pretosies kārdinājumam pārbaudīt lapu, vai nav nektāra.

Nu tad notikumi attīstās pēc šī scenārija. Dumjš muša uzreiz ar ķepām pielīp pie lipīgās sulas, un sariņi sāk locīties lapas iekšpusē, papildus noturot laupījumu. Ja ar to nepietiek, arī pati lapas plātne salocās, it kā aptinot kukaini.

Pēc tam lapa sāk izdalīt skudrskābi un gremošanas enzīmus. Skābes iedarbībā kukainis drīz pārstāj plandīties, un pēc tam tā audi ar fermentu palīdzību tiek pārnesti šķīstošā stāvoklī un uzsūcas lapas virsmā.

Vārdu sakot, daba ir smagi strādājusi, izgudrojot makšķerēšanas rīkus kukaiņēdājiem augiem. Tātad, redziet, eksotikas piegādātājiem bija ar ko aprakstīt lasītāja nervus kutinošās detaļas. Nomainīja kukaini ar cilvēku upuri un ritina lapu pēc lapas...

Tomēr šeit nav runa par uzlaušanu, bet gan par pašu zvejas rīku, ko izdomājusi daba. Dažas no tām ir vienreizējas darbības - piemēram, ūdensauga Aldrovanda lapa tūlīt nomirst pēc medījuma sagūstīšanas un sagremošanas.

Citi ir atkārtoti lietojami. Un, teiksim, cits ūdensaugs, utricularia, izmanto šādu viltību savā slazdā. Pats slazds ir maiss ar šauru ieplūdi, kas aizveras ar īpašu vārstu. Somas iekšējā virsma ir izklāta ar dziedzeriem, sava veida pumpām - veidojumiem, kas var intensīvi izsūkt ūdeni no dobuma. Kas notiek, tiklīdz upuris - mazs vēžveidīgais vai kukainis - pieskaras vismaz vienam no matiem pie ieplūdes. Vārsts atveras, ūdens plūsma ieplūst dobumā, velkot upuri sev līdzi. Vārsts tad aizveras, ūdens izsūkts, var sākt ēst...

Pēdējos gados zinātnieki ir atklājuši, ka kukaiņu mednieku skaits augu pasaulē ir daudz lielāks, nekā tika uzskatīts līdz šim. Pētījumi liecina, ka šai šķirai var attiecināt pat labi zināmos kartupeļus, tomātus un tabaku. Visu šo augu lapās ir mikroskopiski matiņi ar līmes pilieniem, kas spēj ne tikai noturēt kukaiņus, bet arī ražot fermentus dzīvnieku izcelsmes organisko vielu sagremošanai.

Entomologs Dž.Bārbers, kurš pēta odus Ņūorleānas Universitātē (ASV), atklājis, ka odu kāpuri bieži pielīp pie ganu maka sēklu lipīgās virsmas.

Sēklas rada kaut kādu lipīgu vielu, kas piesaista kāpurus. Tad viss notiek pēc vispāratzītas tehnoloģijas: sēkla izdala enzīmus, un iegūtā virskārta tiek izmantota labākai asnu attīstībai.

Pat ananāss nonāca aizdomās par gaļēdienu. Lietus ūdens nereti uzkrājas tā lapu pamatnē, un tur vairojas mazi ūdens organismi - skropstiņi, rotiferi, kukaiņu kāpuri... Daži pētnieki uzskata, ka daļa šīs dzīvās radības dodas augu barot.

Trīs aizsardzības līnijas. Pēc tam, kad zinātnieki ir sapratuši kādu parādību, parasti rodas jautājums: ko darīt ar iegūtajām zināšanām? Var, protams, ieteikt: tajās vietās, kur ir daudz odu, iestādiet sauļošanās un ganu maku plantācijas. Var rīkoties viltīgāk: ar gēnu inženierijas metodēm potēt kultivētos augus vai attīstīt tiem jau piemītošās prasmes lauksaimniecības kaitēkļu paškontrolē. Piemēram, Kolorādo kartupeļu vabole uzbruka kartupeļu krūmam. Un tas yum-yum - un nav kļūdu. Pesticīdi nav vajadzīgi, liekas nepatikšanas, un ražas pieaugums papildus virsbarošanas rezultātā garantēts. Un jūs varat iet vēl tālāk: attīstīt visu kultivēto augu aizsardzības spējas bez izņēmuma. Turklāt viņi varēs aizstāvēties ne tikai pret redzamajiem, bet arī neredzamajiem ienaidniekiem.

Tātad tie paši kartupeļi, tomāti un citi naktsvijoļu dzimtas pārstāvji, tā sakot, papildus fiziskajiem ieročiem spēj izmantot ķīmiskos un bioloģiskos ieročus pret kaitēkļiem. Reaģējot, piemēram, uz infekciju ar sēnīti, augi nekavējoties veido divus fitoaleksīnus no terpenoīdu klases: risetīnu un lyubīnu. Pirmo atklāja japāņu pētnieki, un tas tika nosaukts pēc Risheri kartupeļu šķirnes, kurā šis savienojums tika atklāts pirmo reizi. Nu, otro - lyubimin - pirmo reizi atklāja vietējie pētnieki no Metlitsky laboratorijas Lyubimets šķirnes bumbuļos.

Līdz ar to, protams, nosaukums.

Izrādās, aizsardzības mehānisms ne vienmēr darbojas. Lai sāktu fitoaleksīnu veidošanās procesu, augam nepieciešams ārējs grūdiens. Šāds stimuls var būt kartupeļu stādījuma apstrāde ar vara mikrodevām - mūsdienās galvenais līdzeklis pret vēlīnās puves. Bet vēl labāk, ja augi nepieciešamības gadījumā iedarbinās savus aizsardzības mehānismus.

Tāpēc šobrīd zinātnieki veic meklējumus, cenšoties izveidot tādus mikrosensorus, kas darbotos tikpat ātri, kā darbojas Veneras mušu slazda lapas matiņi.

Protams, šajā gadījumā lietu ļoti sarežģī fakts, ka pētījumi ir jāveic ģenētiski molekulārā līmenī. Bet pagalmā, galu galā, 20. gadsimta beigās pētnieki jau var operēt ar atsevišķiem atomiem. Tātad ir reāla cerība: nākamā gadsimta sākumā laukstrādnieki par pesticīdiem un kaitēkļiem aizmirsīs līdzīgi, kā mūsu gadsimta sākumā pamazām sāka aizmirst leģendas par augiem, kas ēd cilvēkus.

Un vai zālei ir nervi?

Hidraulika strādā. Tātad, mēs esam sapratuši, ka augu pasaulē ir ļoti daudz dzīvnieku barības piekritēju - vairāki desmiti vai pat simti sugu. Nu, kāds ir mehānisms, kas aktivizē viņu slazdus? Kā augi vispār var kustēties, paceļot un nolaižot lapas kā heliotrops, griežot ziedkopas aiz gaismekļa kā saulespuķei vai nerimstoši kaisot savus ložņājošos dzinumus uz visām pusēm kā kazenes vai apiņus.

“Jau ar pirmajiem soļiem viņam bija jāatrisina papildu uzdevums, salīdzinot, teiksim, ar pienenes vai nātres cieši audzēšanu,” par apiņiem raksta Vladimirs Solouhins. augt, tas ir, izveidot lapu rozeti un izdzīt cauruļveida kātu. .Tam tiek dots mitrums, tiek dota saule, un tiek dota arī vieta zem saules. Palieciet šajā vietā un audzējiet sevi, izbaudiet dzīvi.

Apiņi ir cita lieta. Knapi izceļoties no zemes, viņam nemitīgi jāskatās apkārt un jārakņojas sev apkārt, meklējot, uz ko paķerties, uz kā balstīties uz uzticamu zemes balstu. ”Un tālāk:“ Šeit valda katra asna dabiskā vēlme augt uz augšu. arī. Bet jau pēc piecdesmit centimetriem pie zemes pielīp resns, smags dzinums. Izrādās, tas aug nevis vertikāli vai horizontāli, bet gan pa līkumu, pa loku.

Šis elastīgais loks var saglabāties kādu laiku, bet, ja dzinums pārsniedz metru un joprojām neatrod, uz ko ķerties, tad gribot negribot nāksies apgulties zemē un rāpot pa to. Tikai augošā, meklējošā viņa daļa joprojām un vienmēr būs vērsta uz augšu. Apinis, rāpojot pa zemi, satver pretimnākošās zāles, bet tās viņam izrādās diezgan vājas, un viņš rāpo, tupēdams, arvien tālāk un tālāk, ar jūtīgu galu rakņājoties sev priekšā.

Ko jūs darītu tumsā, ja jums būtu jāiet uz priekšu un jāatrod durvju rokturis?

Acīmredzot jūs sāktu veikt rotējošu, taustāmu kustību, izstieptu roku uz priekšu. To pašu dara arī augošie apiņi. Tā raupjais, it kā uzreiz pielīpošais gals visu laiku, virzoties uz priekšu vai augšup, veic vienmērīgu rotācijas kustību pulksteņrādītāja virzienā. Un, ja ceļā traucē koks, telegrāfa stabs, notekcaurule, stabs, jebkura vertikāle, kas vērsta uz debesīm, apinis ātri, vienas dienas laikā, paceļas pašā galotnē un atkal augošais gals. klīst ap sevi tukšā vietā ... "

Tomēr praktizētāji iebilst, ka ļoti bieži apinis, šķiet, jūt, kur tam tiek likts atbalsts, un lielākā daļa stublāju iet šajā virzienā.

Un, kad viens no Soluhina kātiem tīšām nepārklāja auklu, kas nostiepta no zemes līdz mājas jumtam, tad viņš, nabadziņš, meklējot atbalstu, rāpoja pāri pagalmam, zālienam un atkritumu izgāztuvei, atgādinot cilvēks pārvar purvu un jau gandrīz iesūcas tajā.

Viņa ķermenis iegrimst dubļos un ūdenī, bet viņš dara visu iespējamo, lai galvu noturētu virs ūdens.

"Es teiktu šeit," rakstnieks nobeidz savu stāstu, "kuram gan vēl šis apiņš man atgādināja, ja nepastāvētu briesmas pāriet no nevainīgām piezīmēm par zāli uz psiholoģiskā romāna lauku."

Rakstnieks baidījās no piespiedu asociācijām, kas viņā radās, bet zinātnieki, kā redzēsim nedaudz vēlāk, nav. Bet vispirms padomāsim par šo jautājumu: "Kāds ir spēks, kas liek augt apiņiem un citiem augiem, liek tiem locīties vienā vai otrā virzienā?"

Protams, augu pasaulē nav ne tērauda atsperu, ne citu elastīgu elementu, kas ar to palīdzību aizķertu savus "slazdus". Tāpēc visbiežāk augi šādos gadījumos izmanto hidrauliku. Hidrauliskie sūkņi un piedziņas parasti veic lielāko daļu darba rūpnīcā. Piemēram, ar viņu palīdzību mitrums paceļas no zemes līdz pašai virsotnei, dažkārt pārvarot daudzu desmitu metru kritienus - rezultātu, ko nevar sasniegt katrs parasto sūkņu dizaineris. Turklāt atšķirībā no mehāniskajiem dabīgajiem sūkņiem tie darbojas pilnīgi klusi un ļoti ekonomiski.

Augi izmanto arī hidrauliku, lai veiktu savas kustības. Atcerieties vismaz to pašu parastās saulespuķes "ieradumu" grozīt grozu pēc gaismekļa kustības. Nodrošina šādu kustību, atkal piedziņu, kuras pamatā ir hidraulika.

Nu, kā, nez, vai tas darbojas?

Izrādās, ka Čārlzs Darvins mēģināja atbildēt uz šo jautājumu. Viņš parādīja, ka katrai auga ūsiņai piemīt neatkarīgas kustības enerģija. Saskaņā ar zinātnieka formulējumu "augi saņem un izpauž šo enerģiju tikai tad, kad tas tiem dod priekšrocības".

Šo ideju mēģināja attīstīt talantīgs Vīnes biologs ar gallu uzvārdu Rauls Fransais. Viņš parādīja, ka tārpiem līdzīgās saknes, kas pastāvīgi virzās uz leju augsnē, precīzi zina, kur iet, pateicoties mazām dobām kamerām, kurās var karāties cietes lode, norādot gravitācijas virzienu.

Ja zeme ir sausa, saknes pagriežas pret mitru augsni, attīstot pietiekami daudz enerģijas, lai urbtu betonu. Turklāt, kad konkrētas urbšanas šūnas nolietojas, saskaroties ar akmeņiem, oļiem, smiltīm, tās ātri tiek aizstātas ar jaunām. Kad saknes sasniedz mitrumu un barības vielu avotu, tās mirst, un tās jāaizstāj ar šūnām, kas paredzētas minerālsāļu un ūdens absorbcijai.

Francais saka, ka nav neviena auga, kas varētu pastāvēt bez kustības. Jebkurš augšana ir kustību secība, augi pastāvīgi ir aizņemti locīšanās, rotācijas, plandīšanās. Kad tā paša apiņa ūsiņa, veicot pilnu apļveida ciklu 67 minūtēs, atrod atbalstu, tad jau 20 sekunžu laikā sāk aptīties un pēc stundas aptinās tik cieši, ka to ir grūti noplēst.

Tieši tik spēcīga ir hidraulika. Turklāt tas pats Čārlzs Darvins mēģināja precīzi noskaidrot, kā tiek veikts kustības mehānisms. Viņš atklāja, ka virsmas šūnās, piemēram, saulrasas lapu kātos, ir viena liela vakuola, kas piepildīta ar šūnu sulu. Kad tas ir aizkaitināts, tas tiek sadalīts vairākos mazākos, dīvainas formas vakuolos, it kā savīti viens ar otru. Un augs sarullē lapu maisā.

Dabas pētnieka "kūpnieciskās" domas. Protams, šādu procesu sarežģītība joprojām ir jāsaprot un jāsaprot. Turklāt botāniķiem, hidraulikas un ... elektronikas inženieriem tas jādara kopīgiem spēkiem! Patiešām, galu galā mēs vēl neesam teikuši ne vārda par to sensoru darbības principiem, pēc kuru signāla sāk darboties slazdošanas mehānisms.

Atkal viens no pirmajiem, kurš sāka interesēties par šo problēmu, bija Čārlzs Darvins. Viņa pētījumu rezultāti ir izklāstīti divās grāmatās - "Kukaiņēdāji augi" un "Spēja kustēties augos".

Pirmā lieta, kas Darvinu ārkārtīgi pārsteidza, bija kukaiņēdāju un kāpjošo augu orgānu ļoti augstā jutība. Piemēram, saulainās lapas kustību jau izraisīja 0,000822 mg smags matu gabals, kas ļoti īsu laiku bija saskarē ar taustekli. Ne mazāka jutība pret pieskārienu bija dažu vīnogulāju antenās. Darvins novēroja antenu izliekšanos tikai 0,00025 mg smaga zīda pavediena ietekmē!

Tik augstu jutību, protams, nevarēja nodrošināt tīri mehāniskas ierīces, kas pastāvēja Darvina laikā. Tāpēc zinātnieks meklē analoģiju tam, ko viņš atkal redzēja dzīvajā pasaulē. Viņš salīdzina auga jutīgumu ar cilvēka nervu kairinājumu. Turklāt viņš atzīmē, ka šādām reakcijām ir ne tikai augsta jutība, bet arī selektivitāte. Piemēram, uz lietus lāses triecienu nereaģē ne saulesrasas taustekļi, ne kāpjošo augu stīgas.

Un tas pats kāpšanas augs, kā atzīmē Francija, kam nepieciešams atbalsts, spītīgi rāpos līdz tuvākajam.

Ir vērts pārvietot šo balstu, un dažu stundu laikā vīnogulājs mainīs savu gaitu, atkal pagriezīsies pret to. Bet kā augs zina, kurā virzienā tam jāpārvietojas?

fakti lika aizdomāties par iespējamību, ka augos pastāv ne tikai kaut kas līdzīgs nervu sistēmai, bet arī par ... apsvērumu pirmsākumiem!

Ir skaidrs, ka šādas "saceltas" domas izraisīja vētru zinātnes pasaulē. Darvins, neskatoties uz savu augsto prestižu, kas iegūts pēc darba pabeigšanas par sugu izcelsmi, tika apsūdzēts, maigi izsakoties, neapdomībā.

Piemēram, Lūk, ko par to rakstīja Sanktpēterburgas Botāniskā dārza direktors R.E.Regels: “Slavenais angļu zinātnieks Darvins mūsdienās izvirzīja drosmīgu hipotēzi, ka ir augi, kas ķer kukaiņus un pat ēd tos. salīdziniet visu zināmo kopā, tad mums jānonāk pie secinājuma, ka Darvina teorija ir viena no tām teorijām, par kuru jebkurš saprātīgs botāniķis un dabaszinātnieks vienkārši pasmieties..."

Tomēr vēsture pamazām visu noliek savās vietās. Un tagad mums ir pamats uzskatīt, ka Darvins vairāk kļūdījās savā vispārpieņemtajā zinātniskajā darbā par sugu izcelsmi nekā pēdējā grāmatā par augu kustību. Arvien vairāk mūsdienu zinātnieku nonāk pie secinājuma, ka evolūcijas loma Darvina mācībā ir pārspīlēta. Bet, kas attiecas uz jūtu klātbūtni augos un varbūt pat domāšanas rudimentiem, tad ir par ko padomāt to faktu gaismā, kas sakrājušies mūsu gadsimta laikā.

Šūnu karikatūra. Savulaik Darvins atrada ne tikai pretiniekus, bet arī atbalstītājus. Piemēram, 1887. gadā V. Bērdons-Sandersons konstatēja pārsteidzošu faktu: stimulējot, Veneras mušu slazda lapās rodas elektriskās parādības, kas ir tieši līdzīgas tām, kas rodas, uzbudinājumam izplatoties dzīvnieku neiromuskulārajās šķiedrās.

Elektrisko signālu pāreju iekārtā sīkāk pētīja Indijas pētnieks Dž. Tas izrādījās ērtāks objekts elektrisko parādību pētīšanai lapā nekā saulīte vai Venēras mušu slazds.

Bos izstrādāja vairākus instrumentus, kas ļāva ļoti precīzi reģistrēt stimulēšanas reakciju laika gaitu. Ar viņu palīdzību viņš varēja konstatēt, ka augs reaģē uz pieskārienu, lai gan ātri, bet ne uzreiz - aizkaves laiks ir aptuveni 0,1 sekunde. Un šis reakcijas ātrums ir salīdzināms ar daudzu dzīvnieku nervu reakcijas ātrumu.

Kontrakcijas periods, tas ir, palaga pilnīgas salocīšanas laiks, izrādījās vidēji 3 sekundes.

Turklāt mimoza dažādos gada laikos reaģēja atšķirīgi: ziemā tā šķita aizmigusi un pamostas līdz vasarai.

Turklāt reakcijas laiku ietekmēja dažādas narkotiskās vielas un pat ... alkohols! Visbeidzot, Indijas pētnieks atklāja, ka pastāv zināma līdzība starp reakciju uz gaismu augos un dzīvnieku tīkleni. Viņš pierādīja, ka augi nosaka nogurumu tāpat kā dzīvnieku muskuļi.

"Tagad es zinu, ka augiem ir elpošana bez plaušām vai žaunām, gremošana bez vēdera un kustība bez muskuļiem," savu pētījumu rezumē Boss. "Tagad man šķiet ticami, ka augiem var būt tāds pats ierosmes veids kā augstākiem dzīvniekiem. bet bez sarežģītas nervu sistēmas klātbūtnes ... "

Un viņam izrādījās taisnība: turpmākie pētījumi ļāva augos identificēt kaut ko līdzīgu "nervu šūnas karikatūrai", kā trāpīgi izteicās kāds pētnieks. Neskatoties uz to, šis vienkāršotais dzīvnieka vai cilvēka nervu šūnas analogs regulāri pildīja savu pienākumu - pārraidīja ierosmes impulsu no sensora uz izpildorgānu. Un sāk kustēties lapa, ziedlapiņa vai putekšņlapa...

Sīkāka informācija par šādu kustību kontroles mehānismu, iespējams, ir vislabāk aplūkota, pamatojoties uz A. M. Sinyukhin un E. A. Britikova pieredzi, kuri pētīja darbības potenciāla izplatīšanos inkarvilijas zieda divu daivu stigmā pēc ierosināšanas.

Ja mehāniski pieskaras viena lāpstiņas galam, tad pēc 0,2 sekundēm rodas darbības potenciāls, kas izplatās līdz asmeņa pamatnei ar ātrumu 1,8 cm / s. Pēc sekundes tas sasniedz šūnas, kas atrodas asmeņu krustojumā, un izraisa to reakciju. Asmeņi sāk kustēties 0,1 sekundi pēc elektriskā signāla saņemšanas, un pats aizvēršanas process ilgst 6-10 sekundes. Ja augu vairs neaiztiek, tad pēc 20 minūtēm ziedlapiņas atkal pilnībā atveras.

Kā izrādījās, augs spēj veikt daudz sarežģītākas darbības nekā vienkārši aizvērt ziedlapiņas. Daži augi uz noteiktiem stimuliem reaģē ļoti specifiski. Piemēram, ja pa liepziedu sāk rāpot bite vai kāds cits kukainis, zieds uzreiz sāk izdalīt nektāru. It kā viņš saprot, ka bite arī pārnes putekšņus, kas nozīmē, ka tas veicinās ģints turpināšanu.

Un dažos augos tajā pašā laikā viņi saka, ka pat temperatūra paaugstinās. Kāpēc tev nav mīlestības drudža lēkmes?

Ko rādīja "melu detektors"?

Filodendrs jūt līdzi garnelēm.

Ja domājat, ka ar stāstu nepietiek, lai noticētu, ka augiem var būt jūtas, šeit ir vēl viens stāsts jums.

Tas viss sākās, iespējams, ar ko.

1950. gados ASV bija divi ananāsu audzēšanas uzņēmumi. Vienai no tām bija plantācijas Havaju salās, otrai - Antiļu salās. Klimats uz salām ir līdzīgs, augsne tāda pati, bet Antiļu ananāsus labāk pirka pasaules tirgū, tie bija lielāki un garšīgāki.

Mēģinot atbildēt uz šo jautājumu, ananāsu audzētāji ir izmēģinājuši visas metodes un metodes, kas ienāk prātā. Stādi no Antiļu salām tika aizvesti pat uz Havaju salām. Un kas? Izaudzētie ananāsi ne ar ko neatšķīrās no vietējiem.

Galu galā Džons Meiss, jaunākais, pēc profesijas psihiatrs un ļoti zinātkāra personība, pamanīja šo smalkumu. Par ananāsiem Havaju salās rūpējās vietējie iedzīvotāji, bet Antiļu salās no Āfrikas atvestie melnādainie.

Havajieši strādā lēni un koncentrēti, bet nēģeri strādājot dzied nevērīgi. Tātad varbūt tas viss ir par dziesmām?

Kompānijai nebija ko zaudēt, un dziedošie melnie parādījās arī Havaju salās. Un drīz Havaju salu ananāsus nevarēja atšķirt no Antiļu salām.

Doktors Meiss tomēr neapmierināja. Savam pieņēmumam viņš pamatoja zinātnisku pamatojumu. Speciāli aprīkotā siltumnīcā pētnieks savāca dažādu sugu augus un sāka atskaņot simtiem melodiju. Pēc 30 tūkstošiem eksperimentu zinātnieks nonāca pie secinājuma, ka augi uztver mūziku un reaģē uz to.

Turklāt viņiem ir noteikta muzikālā gaume, īpaši ziedi. Lielākā daļa dod priekšroku melodiskiem skaņdarbiem ar mierīgu ritmu, bet daži - teiksim, ciklamenām - dod priekšroku džezam.

Mimozas un hiacintes nav vienaldzīgas pret Čaikovska mūziku, bet prīmulas, floksi un tabaka - pret Vāgnera operām.

Taču neviens, izņemot ananāsu ekspertus un pašu doktoru Meisu, rezultātus neuztvēra nopietni. Galu galā, pretējā gadījumā mums nāktos atzīt, ka augiem ir ne tikai dzirdes orgāni, bet arī atmiņa, kaut kādas sajūtas... Un ar laiku Maces eksperimenti, visticamāk, vienkārši aizmirstos, ja šis stāsts nebūtu saņēmis negaidītu turpinājumu.

Tagad profesora Klaiva Bakstera laboratorijā.

1965. gadā Baksters pilnveidoja savu pēcnācēju vienu no "melu detektora" jeb poligrāfa variantiem. Jūs droši vien zināt, ka šīs ierīces darbības pamatā ir subjekta reakcijas uz uzdotajiem jautājumiem fiksēšana. Tajā pašā laikā pētnieki zina, ka ziņa par apzināti nepatiesu informāciju absolūtā vairumā cilvēku izraisa specifiskas reakcijas - paātrinātu sirdsdarbību un elpošanu, pastiprinātu svīšanu utt.

Pašlaik ir vairāki poligrāfu veidi. Pieņemsim, ka Larsena poligrāfs mēra asinsspiedienu, elpošanas ātrumu un intensitāti, kā arī reakcijas laiku – intervālu starp jautājumu un atbildi. Nu, Baxter poligrāfs ir balstīts uz cilvēka ādas galvanisko reakciju.

Pirksta aizmugurē un iekšējā pusē ir piestiprināti divi elektrodi. Caur ķēdi tiek izvadīta neliela elektriskā strāva, kas pēc tam caur pastiprinātāju tiek ievadīta ierakstītājā. Kad subjekts sāk uztraukties, viņš svīst vairāk, ādas elektriskā pretestība pazeminās un ierakstītāja līkne izraksta maksimumu.

Un tā, strādājot pie savas ierīces uzlabošanas, Baksters domāja savienot sensoru ar filodendra mājas auga lapu. Tagad vajadzēja kaut kā likt augam izjust emocionālu stresu.

Pētnieks ielika vienu no lapām karstas kafijas tasē, nekādas reakcijas. "Un ja jūs mēģināt uguni?" viņš nodomāja, izvelkot šķiltavas. Un viņš nespēja noticēt savām acīm: magnetofona lentes līkne enerģiski pacēlās uz augšu!

Patiešām, bija grūti noticēt: galu galā izrādījās, ka augs lasīja cilvēka domas. Un tad Baksters izveidoja vēl vienu eksperimentu. Automātiskais mehānisms nejaušo skaitļu ģeneratora izvēlētajos brīžos apgāza garneļu krūzi verdošā ūdenī.

Netālu stāvēja tas pats filodendrs ar sensoriem, kas bija pielīmēti pie lapām. Un kas? Katru reizi, kad krūze tika apgāzta, diktofons ierakstīja emocionālu līkni: puķe juta līdzi garnelēm.

Arī Baksters ar to nesamierinājās.

Tāpat kā īsts kriminologs, viņš simulēja noziegumu. Telpā, kur bija divi ziedi, pēc kārtas ieradās seši cilvēki. Septītais bija pats eksperimentētājs. Ieejot, viņš redzēja, ka viens no filodendriem ir salauzts. Kas to izdarīja? Baksters lūdza dalībniekus pa vienam atkal iziet cauri telpai. Tajā brīdī, kad istabā ienāca puķes nolauzušais vīrietis, sensori fiksēja emocionālu uzliesmojumu: filodendrs atpazina kolēģes "slepkavu"!

Paskaties uz sakni. Bakstera eksperimenti radīja lielu troksni zinātnes pasaulē.

Daudzi ir mēģinājuši tos atveidot. Un tas ir tas, kas no tā iznāca.

Marsels Vogels strādāja IBM un pasniedza Kalifornijas universitātē. Kad studenti viņam iedeva žurnālu ar Bakstera rakstu, Vogels nolēma, ka minētie eksperimenti nav nekas vairāk kā krāpšana. Tomēr ziņkārības labad es nolēmu pavairot šos eksperimentus ar saviem studentiem.

Pēc kāda laika rezultāti tika summēti. Nevienai no trim studentu grupām, kas strādāja patstāvīgi, neizdevās iegūt aprakstītos efektus pilnībā. Tomēr pats Vogels ziņoja, ka augi patiešām var reaģēt uz cilvēka ieguldījumu.

Kā pierādījumu viņš minēja eksperimenta aprakstu, ko pēc viņa ieteikuma veica viņa draudzene Vivjena Vaileja. Paņēmusi no sava dārza divas sārta lapas, viņa nolika vienu no tām uz naktsgaldiņa, bet otru - ēdamistabā. "Katru dienu, tiklīdz piecēlos," viņa stāstīja Vogelam, "es paskatījos uz palagu, kas gulēja pie manas gultas, un novēlēju viņam ilgu mūžu, kamēr es negribēju pievērst uzmanību citam palagam..."

Pēc kāda laika atšķirība bija redzama ar neapbruņotu aci. Palags pie gultas palika svaigs, it kā tikko noplūkts, bet otrs palags bija bezcerīgi novītījis.

Tomēr šo eksperimentu, redziet, nevarēja atzīt par stingri zinātnisku. Tad Vogels nolēma veikt vēl vienu eksperimentu. Filodendrs bija savienots ar galvanometru un reģistratoru. Zinātnieks stāvēja pie auga pilnīgi atslābinājies, ar rokām tikko pieskaroties lapai. Reģistrators novilka taisnu līniju. Bet, tiklīdz Vogels garīgi pievērsās augam, ierakstītājs sāka rakstīt virkni virsotņu.

Nākamajā eksperimentā Vogels savienoja divus augus ar vienu un to pašu ierīci un nogrieza lapu no pirmā auga. Otrs augs reaģēja uz sāpēm, kas tika nodarītas tā biedram, bet pēc tam, kad eksperimentētājs pievērsa tam uzmanību. Augs it kā saprata: citādi sūdzēties ir bezjēdzīgi...

Vogels stāstīja par saviem eksperimentiem drukātā veidā, un tas, savukārt, izraisīja papildu pētījumu un priekšlikumu plūdus. Muitas amatpersonas uzskatīja, ka augu jutīgums ir vēl viens veids, kā kontrolēt lidostu kontrabandu, atklāt teroristus, pirms tie pat iekāpuši lidmašīnā. Armija bija ieinteresēta atrast veidus, kā ar augu palīdzību izmērīt cilvēku emocionālo stāvokli. Nu, flote, kuru pārstāvēja eksperimentālais psihoanalītiķis Eldons Bērds, kopā ar Jūras spēku artilērijas štāba modernās plānošanas un analīzes laboratorijas darbiniekiem Silver Springā, Merilendā, ne tikai veiksmīgi atkārtoja Bakstera eksperimentus, bet arī nostiprināja emocionālās reakcijas kontroli, turklāt kas ietekmē augus ar infrasarkano un ultravioleto gaismu...

Ziņas par šādiem eksperimentiem sasniedza pašmāju speciālistus.

70. gados V. Puškina laboratorijā (Vispārējās un pedagoģiskās psiholoģijas institūts) tika veikts viens no Bakstera eksperimentu eksperimentālajiem testiem. Zinātniekus interesēja, uz ko tieši augi reaģē: uz cilvēka emocionālo stāvokli vai uz viņa aizdomīgi bīstamo rīcību? Galu galā, teorētiski cilvēks, kurš nolauza ziedu, nepiedzīvoja nekādas jūtas, viņš vienkārši pabeidza uzdevumu.

Un tā Maskavas psihologi sāka iegremdēt subjektus hipnotiskā stāvoklī un iedvesmot viņus ar dažādām emocijām.

Cilvēks nekādas īpašas darbības neveica, bet viņa emocionālais stāvoklis, protams, mainījās. Un kas? Sensori, kas piestiprināti pie begonijas koka lapām, kas stāvēja trīs metrus no subjekta, fiksēja aptuveni 50 mikrovoltu impulsus tieši tajos brīžos, kad cilvēks pārgāja no viena stāvokļa otrā.

Kopumā 200 eksperimentos dažādās variācijās atkārtojās viens un tas pats: reaģējot uz cilvēka emocionālā stāvokļa izmaiņām, mainījās arī auga radītais elektriskais potenciāls. Lai to izskaidrotu, profesors Puškins izvirzīja teoriju, kas nedaudz atgādina Meisas uzskatus. "Mūsu eksperimenti," viņš teica, "liecina par informācijas procesu vienotību, kas notiek augu šūnās un cilvēka nervu sistēmā; galu galā tie arī sastāv no šūnām, kaut arī cita veida. Šī vienotība ir to laiku mantojums. kad uz Zemes parādījās pirmā DNS molekula, dzīvības nesēja un kopīgais augu un cilvēka sencis. Būtu pārsteidzoši, ja šādas vienotības nebūtu..."

Šis pieņēmums apstiprinājās arī Timirjazeva akadēmijas Augu fizioloģijas katedrā profesora I. Gunāra vadībā veikto eksperimentu rezultātā.

Tomēr sākumā profesors svešas idejas pieņēma naidīgi. "Divos blakus esošajos traukos bija saulespuķu un mimozu augi," viņš aprakstīja vienu no pirmajiem eksperimentiem. "Ierīču sensori bija savienoti ar vienu no tiem, pārējie augi tajā brīdī tika nogriezti ar šķērēm. Galvanometri nereaģēja. jebkādā veidā pret mūsu "noziedzīgajām" darbībām. Augi palika vienaldzīgi pret cilts biedru likteni. Tad viens no mums pienāca tuvāk traukam ar mimozu, kas bija savienota ar ierīci. Bulta pagriezās ... "

No šī fakta zinātnieks izdara šādu secinājumu: “Jebkurš skolēns, kurš pārzina elektrostatikas pamatus, sapratīs, ka tas nekādā gadījumā nebija brīnums. Galvanometrs stāvēja nesatricināms, kamēr sistēmas kapacitāte nemainījās.

Bet tad laborants pakāpās malā, un elektrisko lādiņu sadalījums sistēmā tika traucēts ... "

Protams, visu var izskaidrot šādi.

Tomēr pēc kāda laika pats profesors maina savu viedokli. Viņa ierīces patiešām reģistrēja elektriskos impulsus augos, līdzīgi kā cilvēku un dzīvnieku nervu uzliesmojumi. Un profesors runāja pavisam citādi: "Var pieņemt, ka signāli no ārējās vides tiek pārraidīti uz centru, kur pēc to apstrādes tiek sagatavota atbilde."

Zinātniekam pat izdevās atrast šo centru. Izrādījās, ka tas atrodas sakņu kaklā, kas mēdz sarauties un atspiesties kā sirds muskulis.

Augi, acīmredzot, spēj apmainīties ar signāliem, tiem ir sava signālu valoda, līdzīga primitīvo dzīvnieku un kukaiņu valodai, turpināja pētnieks. Viens augs, mainot elektrisko potenciālu savās lapās, var informēt citu par briesmām.

Augi izstaro. Nu, kāds ir signalizācijas mehānisms saskaņā ar mūsdienu koncepcijām? Tas atvērās pa gabalu. Vienu signalizācijas saiti tajos pašos 1970. gados, kad lielākā daļa iepriekš aprakstīto pētījumu, atklāja Vašingtonas universitātes molekulārais biologs Klarenss Raiens. Viņš atklāja, ka, tiklīdz kāpurs sāk košļāt tomātu krūma lapu, pārējās lapas nekavējoties sāk ražot protaināzi – vielu, kas saista kāpuru gremošanas enzīmus, tādējādi apgrūtinot vai pat neiespējamu pārtikas sagremošanu.

Tiesa, pats Raiens ierosināja, ka signāli tiek pārraidīti, izmantojot kaut kādu ķīmisku reakciju. Tomēr patiesībā viss izrādījās ne gluži tā. Kāpurķēžu iznīcinātās augu šūnas zaudē ūdeni. Šajā gadījumā patiešām sākas ķīmisku reakciju ķēde, kas galu galā iedarbina šķīduma lādētās daļiņas - jonus. Un tie izplatās pa visu augu organismu, nesot elektriskos signālus tāpat kā nervu uzbudinājuma vilnis izplatās dažu primitīvu dzīvnieku organismos. Tikai tie nebija kukaiņi, kā uzskatīja profesors Gunārs, bet medūza un hidra.

Tieši šo dzīvnieku šūnu membrānās tika atrastas īpašas savienojošās spraugas, pa kurām pārvietojas pozitīvi vai negatīvi lādētu jonu nestie elektriskie signāli.

Līdzīgi sloti-kanāli ir arī augu šūnu membrānās. Tos sauc par "plazmodesmām". Trauksmes signāli pa tiem pārvietojas no šūnas uz šūnu. Turklāt jebkura elektriskā lādiņa kustība izraisa elektromagnētiskā lauka rašanos.

Tāpēc ir pilnīgi iespējams, ka šai signalizācijai ir divi mērķi. No vienas puses, tas liek citām konkrētā auga lapām vai pat citiem augiem sākt ražot inhibitorus, kā minēts iepriekš.

No otras puses, iespējams, šie signāli aicina palīgā, teiksim, putnus - to pašu kāpuru dabiskos ienaidniekus, kas uzbruka tomātu krūmam.

Šī ideja šķiet jo dabiskāka, jo Ērikam Deivisam, Nebraskas universitātes bioloģijas profesoram, nesen izdevās konstatēt, ka jonu signalizācija ir raksturīga ne tikai augiem, bet arī daudziem dzīvniekiem ar attīstītu nervu sistēmu. Kāpēc viņa ir viņiem? Varbūt kā uztvērējs, kas noregulēts uz signāliem par kāda cita nelaimi... Galu galā, atcerieties, filodendrs Bakstera eksperimentos reaģēja uz garneles raidītajiem briesmu signāliem.

Tādējādi flora un fauna noslēdz savas rindas, cenšoties pretoties cilvēku rases uzbrukumam. Galu galā ļoti bieži mēs, bez vilcināšanās, kaitējam viņiem abiem. Un cilvēkam, iespējams, ir pienācis laiks pārstāt sevi apzināties kā sava veida dabas iekarotāju. Galu galā viņš nav nekas vairāk kā daļa no tā ...

Elektrisko un magnētisko lauku bioloģiskā ietekme uz cilvēku un dzīvnieku organismu ir pētīta diezgan daudz. Šajā gadījumā novērotās sekas, ja tādas rodas, joprojām nav skaidras un grūti nosakāmas, tāpēc šī tēma joprojām ir aktuāla.

Magnētiskajiem laukiem uz mūsu planētas ir divējāda izcelsme - dabiska un antropogēna. Dabiskie magnētiskie lauki, tā sauktās magnētiskās vētras, rodas Zemes magnetosfērā. Antropogēnie magnētiskie traucējumi aptver mazāku laukumu nekā dabiskie, taču to izpausmes ir daudz intensīvākas un līdz ar to rada jūtamākus bojājumus. Cilvēks tehniskās darbības rezultātā rada mākslīgos elektromagnētiskos laukus, kas ir simtiem reižu spēcīgāki par Zemes dabisko magnētisko lauku. Antropogēnā starojuma avoti ir: jaudīgas radio raidīšanas ierīces, elektrificēti transportlīdzekļi, elektropārvades līnijas.

Dažu elektromagnētiskā starojuma avotu frekvenču diapazons un viļņu garumi

Viens no spēcīgākajiem elektromagnētisko viļņu ierosinātājiem ir rūpnieciskās frekvences strāvas (50 Hz). Tādējādi elektriskā lauka stiprums tieši zem elektropārvades līnijas var sasniegt vairākus tūkstošus voltu uz augsnes metru, lai gan, pateicoties augsnes stiprības pazemināšanas īpašībai, jau 100 m attālumā no līnijas intensitāte samazinās. strauji līdz vairākiem desmitiem voltu uz metru.

Elektriskā lauka bioloģiskās iedarbības pētījumos konstatēts, ka jau pie 1 kV/m stipruma tas nelabvēlīgi ietekmē cilvēka nervu sistēmu, kas savukārt noved pie endokrīnās aparāta un vielmaiņas traucējumiem organismā (vara, cinka, dzelzs). un kobalts), izjauc fizioloģiskās funkcijas: sirdsdarbības ātrumu, asinsspiedienu, smadzeņu darbību, vielmaiņas procesus un imūno darbību.

Kopš 1972. gada ir iznākušas publikācijas, kurās aplūkota elektrisko lauku, kuru stiprums pārsniedz 10 kV/m, ietekme uz cilvēkiem un dzīvniekiem.

Magnētiskā lauka stiprums proporcionāls strāvai un apgriezti proporcionāls attālumam; elektriskā lauka stiprums ir proporcionāls spriegumam (lādiņam) un apgriezti proporcionāls attālumam. Šo lauku parametri ir atkarīgi no augstsprieguma pārvades līnijas sprieguma klases, konstrukcijas īpatnībām un ģeometriskajiem izmēriem. Spēcīga un paplašināta elektromagnētiskā lauka avota parādīšanās izraisa izmaiņas tajos dabiskajos faktoros, kuru ietekmē tika izveidota ekosistēma. Elektriskie un magnētiskie lauki cilvēka ķermenī var izraisīt virsmas lādiņus un strāvas.

Pētījumi liecina, ka elektriskā lauka izraisītā maksimālā strāva cilvēka ķermenī ir daudz lielāka nekā magnētiskā lauka radītā strāva. Tātad magnētiskā lauka kaitīgā ietekme izpaužas tikai tad, ja tā stiprums ir aptuveni 200 A / m, kas notiek 1-1,5 m attālumā no līnijas fāzes vadiem un ir bīstams tikai apkopes personālam, strādājot zem sprieguma. . Šis apstāklis ​​lika secināt, ka rūpnieciskās frekvences magnētisko lauku bioloģiskās ietekmes uz cilvēkiem un dzīvniekiem zem elektropārvades līnijām nav, līdz ar to elektrolīniju elektriskais lauks ir galvenais bioloģiski efektīvais faktors pagarinātā elektropārvadē, kas var būt šķērslis dažāda veida ūdens un sauszemes faunas migrācijai.

Elektrisko un magnētisko lauku spēka līnijas, kas iedarbojas uz cilvēku, kas stāv zem gaisvadu maiņstrāvas līnijas

Balstoties uz jaudas pārvades konstrukcijas īpatnībām (vadu nokarāšanos), lielākā lauka ietekme izpaužas laiduma vidū, kur intensitāte super- un īpaši augsta sprieguma līnijām cilvēka augšanas līmenī ir 5 - 20 kV / m un vairāk, atkarībā no sprieguma klases un līnijas konstrukcijas.

Pie balstiem, kur vadu piekares augstums ir vislielākais un ietekmē balstu ekranēšanas efekts, lauka intensitāte ir vismazākā. Tā kā zem elektrolīniju vadiem var atrasties cilvēki, dzīvnieki, transportlīdzekļi, rodas nepieciešamība izvērtēt iespējamās sekas, kas radušās dzīvo būtņu ilgstošai un īslaicīgai uzturēšanās dažāda stipruma elektriskajā laukā.

Visjutīgākie pret elektriskajiem laukiem ir nagaiņi un cilvēki apavos, kas tos izolē no zemes. Dzīvnieka nagi ir arī labs izolators. Inducētais potenciāls šajā gadījumā var sasniegt 10 kV, un strāvas impulss caur ķermeni, pieskaroties iezemētam objektam (krūma zaram, zāles stiebram), ir 100 - 200 μA. Šādi strāvas impulsi ir organismam droši, taču nepatīkamās sajūtas pārnadžiem vasarā liek izvairīties no augstsprieguma elektrolīniju trases.

Elektriskā lauka iedarbībā uz cilvēku dominējoša loma ir strāvām, kas plūst caur viņa ķermeni. To nosaka cilvēka ķermeņa augstā vadītspēja, kur dominē orgāni, kuros tajos cirkulē asinis un limfa.

Šobrīd eksperimentos ar dzīvniekiem un brīvprātīgajiem ir noskaidrots, ka strāvas blīvums ar vadītspēju 0,1 μA/cm un mazāk neietekmē smadzeņu darbību, jo impulsu biostrāvas, kas parasti plūst smadzenēs, ievērojami pārsniedz to blīvumu. vadīšanas strāva.

Pie vadītspējas strāvas blīvuma 1 μA/cm cilvēka acīs mirgo gaismas apļi, lielāks strāvas blīvums jau uztver sensoro receptoru, kā arī nervu un muskuļu šūnu stimulācijas sliekšņa vērtības, kas izraisa bailes, piespiedu motora reakcijas.

Gadījumā, ja cilvēks pieskaras objektiem, kas izolēti no zemes ievērojamas intensitātes elektriskā lauka zonā, strāvas blīvums sirds zonā ir ļoti atkarīgs no “pamatnosacījumu” stāvokļa (apavu veids, augsnes stāvoklis utt. .), bet jau var sasniegt šīs vērtības.

Ar maksimālo strāvu, kas atbilst Emax == 15 kV/m (6,225 mA), zināma šīs strāvas daļa, kas plūst caur galvas reģionu (apmēram 1/3) un galvas laukumu (apmēram 100 cm), strāvas blīvums<0,1 мкА/см, что и подтверждает допустимость принятой напряженности 15 кВ/м под проводами воздушной линии.

Cilvēka veselībai problēma ir noteikt saistību starp audos inducēto strāvas blīvumu un ārējā lauka magnētisko indukciju, V. Strāvas blīvuma aprēķins

ir sarežģīts ar to, ka tā precīzais ceļš ir atkarīgs no vadītspējas y sadalījuma ķermeņa audos.

Tātad smadzeņu īpatnējo vadītspēju nosaka y=0,2 cm/m, bet sirds muskuļa y=0,25 cm/m. Ja ņemam galvas rādiusu 7,5 cm un sirds rādiusu 6 cm, tad reizinājums yR abos gadījumos ir vienāds. Tāpēc var sniegt vienu priekšstatu par strāvas blīvumu sirds un smadzeņu perifērijā.

Noteikts, ka veselībai nekaitīgā magnētiskā indukcija ir aptuveni 0,4 mT 50 vai 60 Hz frekvencē. Magnētiskajos laukos (no 3 līdz 10 mT, f = 10 - 60 Hz) tika novērota gaismas mirgošana, līdzīga tai, kas rodas, nospiežot uz acs ābola.

Strāvas blīvumu, ko cilvēka ķermenī inducē elektriskais lauks ar intensitātes lielumu E, aprēķina šādi:

ar dažādiem k koeficientiem smadzeņu un sirds reģioniem.

Vērtība k=3-10 -3 cm/Hzm.

Pēc vācu zinātnieku domām, lauka stiprums, pie kura matu vibrāciju izjūt 5% pārbaudīto vīriešu, ir 3 kV/m, bet 50% pārbaudīto vīriešu – 20 kV/m. Pašlaik nav pierādījumu, ka lauka darbības radītās sajūtas radītu kādu nelabvēlīgu ietekmi. Attiecībā uz strāvas blīvuma saistību ar bioloģisko ietekmi var izdalīt četras jomas, kas parādītas tabulā.

Pēdējais strāvas blīvuma diapazons attiecas uz ekspozīcijas laikiem viena sirds cikla secībā, t.i., cilvēkam aptuveni 1 s. Īsākai iedarbībai sliekšņi ir augstāki. Lai noteiktu lauka intensitātes sliekšņa vērtību, laboratorijā tika veikti fizioloģiskie pētījumi cilvēkiem ar lauka intensitāti no 10 līdz 32 kV/m. Konstatēts, ka pie sprieguma 5kV/m 80% cilvēku neizjūt sāpes izlādes laikā, pieskaroties iezemētiem priekšmetiem. Tieši šī vērtība tika pieņemta kā standarts, strādājot elektroinstalācijās, neizmantojot aizsarglīdzekļus.

Atkarība no pieļaujamā laika, ko cilvēks pavada elektriskajā laukā, kura stiprums E pārsniedz slieksni, tiek tuvināts ar vienādojumu

Šī nosacījuma izpilde nodrošina organisma fizioloģiskā stāvokļa pašatveseļošanos dienas laikā bez atliekām reakcijām un funkcionālām vai patoloģiskām izmaiņām.

Iepazīsimies ar padomju un ārvalstu zinātnieku veikto elektrisko un magnētisko lauku bioloģiskās ietekmes pētījumu galvenajiem rezultātiem.

Elektrisko lauku ietekme uz personālu

Pētījumu laikā katram darbiniekam apakšdelma augšdaļā tika fiksēts integrējošs dozimetrs. Tika konstatēts, ka vidējā dienas iedarbība uz strādniekiem augstsprieguma līnijās bija robežās no 1,5 kV/(m-h) līdz 24 kV/(m-h). Maksimālās vērtības tiek norādītas ļoti retos gadījumos. No pētījumā iegūtajiem datiem var secināt, ka nav manāmas attiecības starp iedarbību uz lauka un vispārējo cilvēku veselību.

Elektrostatiskā iedarbība uz cilvēku un dzīvnieku matiem

Pētījumi tika veikti saistībā ar hipotēzi, ka jūtamā lauka ietekmi uz ādas virsmu izraisa elektrostatisko spēku iedarbība uz matiem. Rezultātā tika konstatēts, ka pie lauka intensitātes 50 kV/m subjekts sajuta niezi, kas saistīta ar matu vibrāciju, kas tika reģistrēta ar īpašām ierīcēm.

Elektriskā lauka ietekme uz augiem

Eksperimenti tika veikti speciālā kamerā neizkropļotā laukā ar stiprumu no 0 līdz 50 kV/m. Neliels lapu audu bojājums konstatēts pie ekspozīcijas no 20 līdz 50 kV/m atkarībā no auga konfigurācijas un sākotnējā mitruma satura tajā. Augu daļās ar asām malām novērota audu nekroze. Biezi augi ar gludu noapaļotu virsmu netika bojāti pie sprieguma 50 kV/m. Bojājumi ir vainaga sekas uz izvirzītajām augu daļām. Vājākajos augos bojājumi tika novēroti jau 1–2 stundas pēc iedarbības. Svarīgi, ka kviešu stādiem, kuriem ir ļoti asi gali, vainags un bojājumi bija redzami pie salīdzinoši zema spriedzes 20 kV/m. Tas bija zemākais bojājumu slieksnis pētījumos.

Visticamākais augu audu bojājumu mehānisms ir termisks. Audu traumas rodas, ja lauka stiprums kļūst pietiekami augsts, lai izraisītu vainagu, un liela blīvuma koronastrāva plūst caur lapas galu. Siltums, kas tajā pašā laikā izdalās uz lapu audu pretestības, noved pie šaura šūnu slāņa nāves, kas salīdzinoši ātri zaudē ūdeni, izžūst un saraujas. Tomēr šim procesam ir ierobežojums, un žāvētā auga virsmas procentuālais daudzums ir neliels.

Elektriskā lauka ietekme uz dzīvniekiem

Pētījums tika veikts divos virzienos: pētījums biosistēmas līmenī un atklāto ietekmju sliekšņu izpēte. Cāļiem, kas novietoti laukā ar spriegumu 80 kV/m, bija vērojams svara pieaugums, dzīvotspēja un zema mirstība. Lauka uztveres slieksnis tika mērīts mājas baložiem. Ir pierādīts, ka baložiem ir sava veida mehānisms zemas stiprības elektrisko lauku noteikšanai. Ģenētiskas izmaiņas netika novērotas. Ir atzīmēts, ka dzīvnieki, kas ievietoti augstas intensitātes elektriskajā laukā, atkarībā no eksperimenta apstākļiem var piedzīvot minišoku svešu faktoru dēļ, kas var izraisīt zināmu trauksmi un uzbudinājumu testa subjektos.

Vairākās valstīs ir normatīvie dokumenti, kas ierobežo lauka intensitātes ierobežojumus gaisvadu elektropārvades līniju jomā. Spānijā ir ieteikts maksimālais spriegums 20 kV/m, un tāda pati vērtība pašlaik tiek uzskatīta par robežvērtību Vācijā.

Sabiedrības informētība par elektromagnētiskā lauka ietekmi uz dzīviem organismiem turpina pieaugt, un zināma interese un bažas par šīm sekām izraisīs turpmākus medicīniskos pētījumus, īpaši attiecībā uz cilvēkiem, kas dzīvo gaisvadu elektropārvades līniju tuvumā.

2012. gada 8. februāris, pulksten 10:00

Elektrisko un magnētisko lauku bioloģiskā ietekme uz cilvēku un dzīvnieku organismu ir pētīta diezgan daudz. Šajā gadījumā novērotās sekas, ja tādas rodas, joprojām nav skaidras un grūti nosakāmas, tāpēc šī tēma joprojām ir aktuāla.

Magnētiskajiem laukiem uz mūsu planētas ir divējāda izcelsme - dabiska un antropogēna. Dabiskie magnētiskie lauki, tā sauktās magnētiskās vētras, rodas Zemes magnetosfērā. Antropogēnie magnētiskie traucējumi aptver mazāku laukumu nekā dabiskie, taču to izpausmes ir daudz intensīvākas un līdz ar to rada jūtamākus bojājumus. Cilvēks tehniskās darbības rezultātā rada mākslīgos elektromagnētiskos laukus, kas ir simtiem reižu spēcīgāki par Zemes dabisko magnētisko lauku. Antropogēnā starojuma avoti ir: jaudīgas radio raidīšanas ierīces, elektrificēti transportlīdzekļi, elektropārvades līnijas.

Dažu elektromagnētiskā starojuma avotu frekvenču diapazons un viļņu garumi

Viens no spēcīgākajiem elektromagnētisko viļņu ierosinātājiem ir rūpnieciskās frekvences strāvas (50 Hz). Tādējādi elektriskā lauka stiprums tieši zem elektropārvades līnijas var sasniegt vairākus tūkstošus voltu uz augsnes metru, lai gan, pateicoties augsnes stiprības pazemināšanas īpašībai, jau 100 m attālumā no līnijas intensitāte samazinās. strauji līdz vairākiem desmitiem voltu uz metru.

Elektriskā lauka bioloģiskās iedarbības pētījumos konstatēts, ka jau pie 1 kV/m stipruma tas nelabvēlīgi ietekmē cilvēka nervu sistēmu, kas savukārt noved pie endokrīnās aparāta un vielmaiņas traucējumiem organismā (vara, cinka, dzelzs). un kobalts), izjauc fizioloģiskās funkcijas: sirdsdarbības ātrumu, asinsspiedienu, smadzeņu darbību, vielmaiņas procesus un imūno darbību.

Kopš 1972. gada ir iznākušas publikācijas, kurās aplūkota elektrisko lauku, kuru stiprums pārsniedz 10 kV/m, ietekme uz cilvēkiem un dzīvniekiem.

Magnētiskā lauka stiprums ir proporcionāls strāvai un apgriezti proporcionāls attālumam; elektriskā lauka stiprums ir proporcionāls spriegumam (lādiņam) un apgriezti proporcionāls attālumam. Šo lauku parametri ir atkarīgi no augstsprieguma pārvades līnijas sprieguma klases, konstrukcijas īpatnībām un ģeometriskajiem izmēriem. Spēcīga un paplašināta elektromagnētiskā lauka avota parādīšanās izraisa izmaiņas tajos dabiskajos faktoros, kuru ietekmē tika izveidota ekosistēma. Elektriskie un magnētiskie lauki cilvēka ķermenī var izraisīt virsmas lādiņus un strāvas.

Pētījumi liecina, ka elektriskā lauka izraisītā maksimālā strāva cilvēka ķermenī ir daudz lielāka nekā magnētiskā lauka radītā strāva. Tātad magnētiskā lauka kaitīgā ietekme izpaužas tikai tad, ja tā stiprums ir aptuveni 200 A / m, kas notiek 1-1,5 m attālumā no līnijas fāzes vadiem un ir bīstams tikai apkopes personālam, strādājot zem sprieguma. . Šis apstāklis ​​lika secināt, ka rūpnieciskās frekvences magnētisko lauku bioloģiskās ietekmes uz cilvēkiem un dzīvniekiem zem elektropārvades līnijām nav, līdz ar to elektrolīniju elektriskais lauks ir galvenais bioloģiski efektīvais faktors pagarinātā elektropārvadē, kas var būt šķērslis dažāda veida ūdens un sauszemes faunas migrācijai.

Elektrisko un magnētisko lauku spēka līnijas, kas iedarbojas uz cilvēku, kas stāv zem gaisvadu maiņstrāvas līnijas

Balstoties uz jaudas pārvades konstrukcijas īpatnībām (vadu nokarāšanos), lielākā lauka ietekme izpaužas laiduma vidū, kur intensitāte super- un īpaši augsta sprieguma līnijām cilvēka augšanas līmenī ir 5 - 20 kV / m un vairāk, atkarībā no sprieguma klases un līnijas konstrukcijas.

Pie balstiem, kur vadu piekares augstums ir vislielākais un ietekmē balstu ekranēšanas efekts, lauka intensitāte ir vismazākā. Tā kā zem elektrolīniju vadiem var atrasties cilvēki, dzīvnieki, transportlīdzekļi, rodas nepieciešamība izvērtēt iespējamās sekas, kas radušās dzīvo būtņu ilgstošai un īslaicīgai uzturēšanās dažāda stipruma elektriskajā laukā.

Visjutīgākie pret elektriskajiem laukiem ir nagaiņi un cilvēki apavos, kas tos izolē no zemes. Dzīvnieka nagi ir arī labs izolators. Inducētais potenciāls šajā gadījumā var sasniegt 10 kV, un strāvas impulss caur ķermeni, pieskaroties iezemētam objektam (krūma zaram, zāles stiebram), ir 100 - 200 μA. Šādi strāvas impulsi ir organismam droši, taču nepatīkamās sajūtas pārnadžiem vasarā liek izvairīties no augstsprieguma elektrolīniju trases.

Elektriskā lauka iedarbībā uz cilvēku dominējoša loma ir strāvām, kas plūst caur viņa ķermeni. To nosaka cilvēka ķermeņa augstā vadītspēja, kur dominē orgāni, kuros tajos cirkulē asinis un limfa.

Šobrīd eksperimentos ar dzīvniekiem un brīvprātīgajiem ir noskaidrots, ka strāvas blīvums ar vadītspēju 0,1 μA/cm un mazāk neietekmē smadzeņu darbību, jo impulsu biostrāvas, kas parasti plūst smadzenēs, ievērojami pārsniedz to blīvumu. vadīšanas strāva.

Pie vadītspējas strāvas blīvuma 1 μA/cm cilvēka acīs mirgo gaismas apļi, lielāks strāvas blīvums jau uztver sensoro receptoru, kā arī nervu un muskuļu šūnu stimulācijas sliekšņa vērtības, kas izraisa bailes, piespiedu motora reakcijas.

Gadījumā, ja cilvēks pieskaras objektiem, kas izolēti no zemes ievērojamas intensitātes elektriskā lauka zonā, strāvas blīvums sirds zonā ir ļoti atkarīgs no “pamatnosacījumu” stāvokļa (apavu veids, augsnes stāvoklis utt. .), bet jau var sasniegt šīs vērtības.

Ar maksimālo strāvu, kas atbilst Emax == 15 kV/m (6,225 mA), zināma šīs strāvas daļa, kas plūst caur galvas reģionu (apmēram 1/3) un galvas laukumu (apmēram 100 cm), strāvas blīvums<0,1 мкА/см, что и подтверждает допустимость принятой напряженности 15 кВ/м под проводами воздушной линии.

Cilvēka veselībai problēma ir noteikt saistību starp audos inducēto strāvas blīvumu un ārējā lauka magnētisko indukciju, V. Strāvas blīvuma aprēķins

ir sarežģīts ar to, ka tā precīzais ceļš ir atkarīgs no vadītspējas y sadalījuma ķermeņa audos.

Tātad smadzeņu īpatnējo vadītspēju nosaka y=0,2 cm/m, bet sirds muskuļa y=0,25 cm/m. Ja ņemam galvas rādiusu 7,5 cm un sirds rādiusu 6 cm, tad reizinājums yR abos gadījumos ir vienāds. Tāpēc var sniegt vienu priekšstatu par strāvas blīvumu sirds un smadzeņu perifērijā.

Noteikts, ka veselībai nekaitīgā magnētiskā indukcija ir aptuveni 0,4 mT 50 vai 60 Hz frekvencē. Magnētiskajos laukos (no 3 līdz 10 mT, f = 10 - 60 Hz) tika novērota gaismas mirgošana, līdzīga tai, kas rodas, nospiežot uz acs ābola.

Strāvas blīvumu, ko cilvēka ķermenī inducē elektriskais lauks ar intensitātes lielumu E, aprēķina šādi:

ar dažādiem k koeficientiem smadzeņu un sirds reģioniem.

Vērtība k=3-10-3 cm/Hzm.

Pēc vācu zinātnieku domām, lauka stiprums, pie kura matu vibrāciju izjūt 5% pārbaudīto vīriešu, ir 3 kV/m, bet 50% pārbaudīto vīriešu – 20 kV/m. Pašlaik nav pierādījumu, ka lauka darbības radītās sajūtas radītu kādu nelabvēlīgu ietekmi. Attiecībā uz strāvas blīvuma saistību ar bioloģisko ietekmi var izdalīt četras jomas, kas parādītas tabulā.

Pēdējais strāvas blīvuma diapazons attiecas uz ekspozīcijas laikiem viena sirds cikla secībā, t.i., cilvēkam aptuveni 1 s. Īsākai iedarbībai sliekšņi ir augstāki. Lai noteiktu lauka intensitātes sliekšņa vērtību, laboratorijā tika veikti fizioloģiskie pētījumi cilvēkiem ar lauka intensitāti no 10 līdz 32 kV/m. Konstatēts, ka pie sprieguma 5kV/m 80% cilvēku neizjūt sāpes izlādes laikā, pieskaroties iezemētiem priekšmetiem. Tieši šī vērtība tika pieņemta kā standarts, strādājot elektroinstalācijās, neizmantojot aizsarglīdzekļus.

Atkarība no pieļaujamā laika, ko cilvēks pavada elektriskajā laukā, kura stiprums E pārsniedz slieksni, tiek tuvināts ar vienādojumu

Šī nosacījuma izpilde nodrošina organisma fizioloģiskā stāvokļa pašatveseļošanos dienas laikā bez atliekām reakcijām un funkcionālām vai patoloģiskām izmaiņām.

Iepazīsimies ar padomju un ārvalstu zinātnieku veikto elektrisko un magnētisko lauku bioloģiskās ietekmes pētījumu galvenajiem rezultātiem.

Elektrisko lauku ietekme uz personālu

Pētījumu laikā katram darbiniekam apakšdelma augšdaļā tika fiksēts integrējošs dozimetrs. Tika konstatēts, ka vidējā dienas iedarbība uz strādniekiem augstsprieguma līnijās bija robežās no 1,5 kV/(m-h) līdz 24 kV/(m-h). Maksimālās vērtības tiek norādītas ļoti retos gadījumos. No pētījumā iegūtajiem datiem var secināt, ka nav manāmas attiecības starp iedarbību uz lauka un vispārējo cilvēku veselību.

Gaisvadu elektropārvades līnijas un vēzis bērniem

Dzīvojamās telpās magnētisko lauku var radīt sadzīves elektroiekārtas un elektroinstalācijas, ārējie pazemes kabeļi, kā arī gaisvadu elektrolīnijas. Pētītie un kontroles objekti tika grupēti ar 25 m intervālu līdz gaisvadu elektrolīnijai, un riska pakāpe vairāk nekā 100 m attālumā no līnijas tika uzskatīta par vienu.

Iegūtie rezultāti neapstiprina hipotēzi, ka jaudas frekvences magnētiskie lauki ietekmē vēža rašanos bērniem.

Elektrostatiskā iedarbība uz cilvēku un dzīvnieku matiem

Pētījumi tika veikti saistībā ar hipotēzi, ka jūtamā lauka ietekmi uz ādas virsmu izraisa elektrostatisko spēku iedarbība uz matiem. Rezultātā tika konstatēts, ka pie lauka intensitātes 50 kV/m subjekts sajuta niezi, kas saistīta ar matu vibrāciju, kas tika reģistrēta ar īpašām ierīcēm.

Elektriskā lauka ietekme uz augiem

Eksperimenti tika veikti speciālā kamerā neizkropļotā laukā ar stiprumu no 0 līdz 50 kV/m. Neliels lapu audu bojājums konstatēts pie ekspozīcijas no 20 līdz 50 kV/m atkarībā no auga konfigurācijas un sākotnējā mitruma satura tajā. Augu daļās ar asām malām novērota audu nekroze. Biezi augi ar gludu noapaļotu virsmu netika bojāti pie sprieguma 50 kV/m. Bojājumi ir vainaga sekas uz izvirzītajām augu daļām. Vājākajos augos bojājumi tika novēroti jau 1–2 stundas pēc iedarbības. Svarīgi, ka kviešu stādiem, kuriem ir ļoti asi gali, vainags un bojājumi bija redzami pie salīdzinoši zema spriedzes 20 kV/m. Tas bija zemākais bojājumu slieksnis pētījumos.

Visticamākais augu audu bojājumu mehānisms ir termisks. Audu traumas rodas, ja lauka stiprums kļūst pietiekami augsts, lai izraisītu vainagu, un liela blīvuma koronastrāva plūst caur lapas galu. Siltums, kas tajā pašā laikā izdalās uz lapu audu pretestības, noved pie šaura šūnu slāņa nāves, kas salīdzinoši ātri zaudē ūdeni, izžūst un saraujas. Tomēr šim procesam ir ierobežojums, un žāvētā auga virsmas procentuālais daudzums ir neliels.

Elektriskā lauka ietekme uz dzīvniekiem

Pētījums tika veikts divos virzienos: pētījums biosistēmas līmenī un atklāto ietekmju sliekšņu izpēte. Cāļiem, kas novietoti laukā ar spriegumu 80 kV/m, bija vērojams svara pieaugums, dzīvotspēja un zema mirstība. Lauka uztveres slieksnis tika mērīts mājas baložiem. Ir pierādīts, ka baložiem ir sava veida mehānisms zemas stiprības elektrisko lauku noteikšanai. Ģenētiskas izmaiņas netika novērotas. Ir atzīmēts, ka dzīvnieki, kas ievietoti augstas intensitātes elektriskajā laukā, atkarībā no eksperimenta apstākļiem var piedzīvot minišoku svešu faktoru dēļ, kas var izraisīt zināmu trauksmi un uzbudinājumu testa subjektos.

Vairākās valstīs ir normatīvie dokumenti, kas ierobežo lauka intensitātes ierobežojumus gaisvadu elektropārvades līniju jomā. Spānijā ir ieteikts maksimālais spriegums 20 kV/m, un tāda pati vērtība pašlaik tiek uzskatīta par robežvērtību Vācijā.

Sabiedrības informētība par elektromagnētiskā lauka ietekmi uz dzīviem organismiem turpina pieaugt, un zināma interese un bažas par šīm sekām izraisīs turpmākus medicīniskos pētījumus, īpaši attiecībā uz cilvēkiem, kas dzīvo gaisvadu elektropārvades līniju tuvumā.

Vairāk informācijas par šo tēmu:

V. I. Čehovs "Elektroenerģijas pārvades vides aspekti"

Grāmatā sniegts vispārīgs apraksts par gaisvadu elektrolīniju ietekmi uz vidi. Tiek izskatīti jautājumi par maksimālā elektriskā lauka intensitātes aprēķināšanu zem maiņstrāvas līnijas un tās samazināšanas metodēm, zemes noraidīšanu zem līnijas trases, elektromagnētiskā lauka ietekmi uz cilvēkiem, floru un faunu, radio un akustiskā trokšņa rašanos. . Tiek aplūkotas līdzstrāvas līniju un ultraaugstsprieguma kabeļu līniju ietekmes uz vidi pazīmes.

Jaunākās publikācijas

Augi reaģē ne tikai uz mūzikas skaņas viļņiem, bet arī uz elektromagnētiskajiem viļņiem no Zemes, Mēness, planētām, kosmosa un dažādām mākslīgām ierīcēm. Atliek tikai precīzi noteikt, kuri viļņi ir noderīgi un kuri ir kaitīgi.

Kādu vakaru 1720. gadu beigās franču rakstnieks un astronoms Žans Žaks Dertūss de Mairans savā Parīzes studijā laistīja Mimosa pudica iekštelpu mimozas. Pēkšņi viņš bija pārsteigts, atklājot, ka pēc saulrieta jutīgs augs saloka savas lapas tieši tādā pašā veidā, it kā tās pieskartos ar roku. Merans izcēlās ar zinātkāru prātu un ieguva tādu ievērojamu laikabiedru kā Voltēra cieņu. Viņš neizdarīja pārsteidzīgus secinājumus, ka viņa augi pēc tumsas iestāšanās vienkārši "aizmieg". Tā vietā, gaidījis saules uzlēkšanu, Merans ievietoja abas mimozas pilnīgi tumšā skapī. Pusdienlaikā zinātnieks redzēja, ka skapī esošās mimozas lapas ir pilnībā atvērušās, bet pēc saulrieta tās salocījās tikpat ātri kā mimozas viņa studijā. Tad viņš secināja, ka augiem ir "jājūt" saule arī pilnīgā tumsā.

Meranu interesēja viss – sākot no mēness kustības orbītā un ziemeļblāzmas fizikālajām īpašībām līdz fosfora mirdzuma cēloņiem un skaitļa 9 iezīmēm, taču viņš nevarēja izskaidrot mimozas fenomenu. Savā ziņojumā Francijas Zinātņu akadēmijai viņš kautrīgi norādīja, ka uz viņa augiem noteikti iedarbojas kāds nezināms spēks. Merāns šeit vilka paralēles ar slimnīcas pacientiem, kuri piedzīvo ārkārtēju sabrukumu noteiktos diennakts laikos: varbūt arī viņi jūt šo spēku?

Divus ar pusi gadsimtus vēlāk Dr. Džons Ott, Vides un gaismas ietekmes uz cilvēka veselību pētniecības institūta direktors Sarasotā, Floridā, bija satriekts par Merana novērojumiem. Ott atkārtoja savus eksperimentus un domāja, vai šī "nezināmā enerģija" varētu iekļūt milzīgajā zemes biezumā - vienīgajā zināmajā barjerā, kas spēj bloķēt tā saukto "kosmisko starojumu".

Pusdienlaikā Ott nolaida šahtā sešus mimozu augus 220 metru dziļumā. Bet atšķirībā no Merana mimozām, kas novietotas tumšā pieliekamajā, Otas mimozas nekavējoties aizvēra lapas, negaidot, kad saule norietēs. Turklāt tie aizsedza lapas pat tad, kad raktuvi apgaismoja spilgtā elektrisko lampu gaisma. Ots šo parādību saistīja ar elektromagnētismu, par kuru Merana laikā bija maz zināms. Tomēr pretējā gadījumā Ots bija tikpat neizpratnē kā viņa franču priekštecis, kurš dzīvoja 17. gadsimtā.

Merana laikabiedri par elektrību zināja tikai to, ko mantojuši no senajiem hellēņiem. Senie grieķi zināja dzintara (vai, kā viņi to sauca, elektronu) neparastās īpašības, kuras, labi noberzējot, pievilka sev spalvu vai salmiņu. Jau pirms Aristoteļa bija zināms, ka magnētam, melnajam dzelzs oksīdam, piemīt arī neizskaidrojama spēja piesaistīt dzelzs vīles. Vienā no Mazāzijas reģioniem, ko sauc par Magnēziju, tika atklātas bagātīgas šī minerāla atradnes, tāpēc to sauca par magnes lithos jeb magnēzija akmeni. Tad latīņu valodā šis nosaukums tika saīsināts līdz magnes, bet angļu un citās valodās līdz magnēts.

Zinātnieks Viljams Gilberts, kurš dzīvoja 16. gadsimtā, bija pirmais, kas savienoja elektrības un magnētisma parādības. Pateicoties savām dziļajām zināšanām medicīnā un filozofijā, Gilberts kļuva par karalienes Elizabetes I personīgo ārstu. Viņš apgalvoja, ka planēta nav nekas vairāk kā sfērisks magnēts, un tāpēc magnētiskajam akmenim, kas ir daļa no dzīvās Mātes Zemes, ir arī "dvēsele". Gilberts arī atklāja, ka bez dzintara ir arī citi materiāli, kas, berzējot, var piesaistīt sev vieglus priekšmetus. Viņš tos sauca par "elektriķiem" un arī radīja terminu "elektriskais spēks".

Gadsimtiem ilgi cilvēki uzskatīja, ka dzintara un magnēta pievilcības iemesls ir "visu caurstrāvotie ēteriskie šķidrumi", ko izdala šie materiāli. Tiesa, daži varētu izskaidrot, kas tas ir. Pat 50 gadus pēc Merana eksperimentiem Džozefs Prīstlijs, galvenokārt pazīstams kā skābekļa atklājējs, savā populārajā elektrības mācību grāmatā rakstīja: filozofus sauca par "elektriķi". Ja organismā ir vairāk vai mazāk šķidruma nekā tā dabiskais ātrums, notiek ievērojama parādība. Ķermenis elektrizējas un spēj ietekmēt citus ķermeņus, kas ir saistīts ar elektrības iedarbību.

Pagāja vēl simts gadi, bet magnētisma būtība palika noslēpums. Kā teica profesors Silvanuss Tompsons īsi pirms Pirmā pasaules kara uzliesmojuma, “magnētisma noslēpumainās īpašības, kas gadsimtiem ilgi ir valdzinājušas visu cilvēci, palikušas neizskaidrotas. Ir nepieciešams eksperimentāli izpētīt šo fenomenu, kura izcelsme joprojām nav zināma. Rakstā, ko īsi pēc Otrā pasaules kara beigām publicēja Čikāgas Zinātnes un rūpniecības muzejs, teikts, ka cilvēks joprojām nezina, kāpēc zeme ir magnēts; kā pievilcīgs materiāls reaģē uz citiem magnētiem attālumā; kāpēc elektriskām strāvām apkārt ir magnētiskais lauks; kāpēc mazākie matērijas atomi aizņem milzīgus tukšas telpas apjomus, kas piepildīti ar enerģiju.

Trīssimt piecdesmit gadu laikā, kas pagājuši kopš Gilberta slavenā darba "Magnēts" (De Magnete) publicēšanas, ir radītas daudzas teorijas, lai izskaidrotu ģeomagnētisma būtību, taču neviena no tām nav izsmeļoša.

Tas pats attiecas uz mūsdienu fiziķiem, kuri vienkārši ir aizstājuši "ēterisko šķidrumu" teoriju ar viļņu "elektromagnētisko starojumu". Tās spektrs svārstās no milzīgām makropulsācijām, kas ilgst vairākus simtus tūkstošus gadu ar viļņu garumu miljoniem kilometru, līdz ultraīsām enerģijas pulsācijām ar frekvenci 10 000 000 000 000 000 000 000 ciklu sekundē un ar bezgalīgi mazu garumu vienu desmitmiljardo daļu centimetru. Pirmais pulsācijas veids tiek novērots tādu parādību laikā kā Zemes magnētiskā lauka izmaiņas, bet otrais - atomu, parasti hēlija un ūdeņraža, sadursmes laikā, pārvietojoties lielā ātrumā. Šajā gadījumā tiek izstarots starojums, kam tika dots nosaukums "kosmiskie stari". Starp šīm divām galējībām ir bezgalīgs skaits citu viļņu, tostarp gamma stari, kuru izcelsme ir atoma kodolā; rentgena stari, kas izplūst no atomu čaumalām; acij redzamu staru sērija, ko sauc par gaismu; viļņi, ko izmanto radio, televīzijā, radarā un citās jomās - no kosmosa izpētes līdz ēdiena gatavošanai mikroviļņu krāsnī.

Elektromagnētiskie viļņi atšķiras no skaņas viļņiem ar to, ka tie var iziet ne tikai caur vielu, bet arī caur neko. Viņi pārvietojas ar milzīgu ātrumu 300 miljoni kilometru sekundē pa milzīgajiem kosmosa plašumiem, piepildīti, kā iepriekš tika uzskatīts, ar ēteri un tagad ar gandrīz absolūtu vakuumu. Bet neviens vēl nav īsti paskaidrojis, kā šie viļņi izplatās. Kāds izcils fiziķis sūdzējās, ka "mēs vienkārši nevaram izskaidrot šī sasodītā magnētisma mehānismu".

1747. gadā vācu fiziķis no Vitenbergas Dofinas franču abatam un fizikas skolotājam Žanam Antuānam Nolē stāstīja par interesantu parādību: ja jūs iesūknējat ūdeni visplānākā caurulē un ļaujat tam brīvi plūst, tas lēnām, pa pilienam iztecēs no caurules. . Bet, ja caurule ir elektrificēta, tad ūdens iztecēs nekavējoties, nepārtrauktā plūsmā. Atkārtojis vācieša eksperimentus un izveidojis vairākus savus, Nolle "sāka uzskatīt, ka elektrības īpašībām, ja tās pareizi izmanto, var būt ievērojama ietekme uz strukturētiem ķermeņiem, kurus savā ziņā var uzskatīt par hidrauliskām mašīnām, kuras radīja pati daba." Nollets novietoja vairākus augus metāla podos blakus diriģentam un ar sajūsmu pamanīja, ka augi sāk ātrāk iztvaikot mitrumu. Tad Nolle veica daudzus eksperimentus, kuros viņš rūpīgi svēra ne tikai narcises, bet arī zvirbuļus, baložus un kaķus. Rezultātā viņš atklāja, ka elektrificētie augi un dzīvnieki ātrāk zaudē svaru.

Nolle nolēma pārbaudīt, kā elektrības parādība ietekmē sēklas. Viņš divās skārda kastēs iesēja vairākus desmitus sinepju sēklu un vienu no tām elektrificēja no pulksten 7 līdz 10 un no pulksten 15 līdz 20 septiņas dienas pēc kārtas. Līdz nedēļas beigām elektrificētajā traukā visas sēklas bija uzdīgušas un sasniegušas vidējo augstumu 3,5 cm. Neelektriskajā konteinerā izšķīlās tikai trīs sēklas, kas izauga tikai līdz 0,5 cm. Nolle gan nevarēja izskaidrot iemeslus par novēroto fenomenu savā apjomīgajā ziņojumā Francijas Zinātņu akadēmijai viņš atzīmēja, ka elektrībai ir milzīga ietekme uz dzīvo būtņu augšanu.

Nolle savu secinājumu izdarīja dažus gadus pirms jaunās sensācijas, kas pārņēma Eiropu. Bendžamins Franklins spēja uztvert elektrību no zibens spēriena ar pūķi, kuru viņš lidoja pērkona negaisa laikā. Kad zibens trāpīja pret pūķa rāmja metāla galu, lādiņš pārvietojās pa slapjo auklu un trāpīja Leidenas burkā – elektrības akumulatorā. Šī ierīce tika izstrādāta Leidenes Universitātē un tika izmantota elektriskā lādiņa uzglabāšanai ūdens vidē; izlāde notika vienas elektriskās dzirksteles veidā. Līdz šim valdīja uzskats, ka Leidenes burkā var uzglabāt tikai statisko elektrību, ko saražojis statiskās elektrības ģenerators.

Kamēr Franklins savāca elektrību no mākoņiem, izcilais astronoms Pjērs Šarls Lemonjē, kurš 21 gada vecumā tika uzņemts Francijas Zinātņu akadēmijā un vēlāk veica sensacionālu atklājumu par ekliptikas slīpumu, konstatēja, ka valstī notiek pastāvīga elektriskā aktivitāte. Zemes atmosfēru pat saulainā bez mākoņainā laikā. Bet tas, kā tieši šī visuresošā elektrība mijiedarbojas ar augiem, joprojām ir noslēpums.

Nākamais mēģinājums izmantot atmosfēras elektrību, lai palielinātu augu auglību, tika veikts Itālijā. 1770. gadā profesors Gardīni pārvilka vairākus vadus pāri Turīnas klostera dārzam. Drīz daudzi augi sāka nokalst un nomirt. Bet, tiklīdz mūki noņēma vadus pāri savam dārzam, augi nekavējoties atdzīvojās. Gardini ierosināja, ka vai nu augi pārtrauca saņemt augšanai nepieciešamo elektroenerģijas devu, vai arī saņemtā elektroenerģijas deva bija pārmērīga. Kādu dienu Gardini uzzināja, ka Francijā brāļi Džozefs-Mišels un Žaks-Etjēns Mongolfjē (Džozefs-Mišels, Žaks Etjēns Montgolfjē) uzbūvēja milzīgu gaisa balonu, kas piepildīts ar siltu gaisu un nosūtīja to gaisa ceļojumā virs Parīzes. ar diviem pasažieriem uz klāja. Tad balons 25 minūtēs nolidoja 10 km attālumu. Gardini ierosināja šo jauno izgudrojumu pielietot dārzkopībā. Lai to izdarītu, bumbiņai jāpievieno garš vads, pa kuru elektrība no augstuma nonāks zemē, dārza augiem.

Tā laika zinātnieki notikumiem Itālijā un Francijā nepievērsa nekādu uzmanību: jau tad viņus vairāk interesēja elektrības ietekme uz nedzīviem objektiem, nevis uz dzīviem organismiem. Zinātniekus neinteresēja arī abata Bertolona darbi, kurš 1783. gadā uzrakstīja apjomīgu traktātu "Augu elektrība" (De l "Electricite des Vegetaux") Bertolons bija eksperimentālās fizikas profesors Francijas un Spānijas universitātēs un pilnībā atbalstīja Nolē ideju. ka, mainot šķidrās vides viskozitāti jeb hidraulisko pretestību dzīvā organismā, elektrība tādējādi ietekmē

Par tās augšanas procesu. Viņš arī atsaucās uz itāļu fiziķa Džuzepes Toaldo ziņojumu, kurā aprakstīta elektrības ietekme uz augiem. Toaldo pamanīja, ka iestādītajā jasmīnu krūmu rindā divi no tiem atradās blakus zibensnovedējam. Šie divi krūmi izauga 10 metru augstumā, bet pārējie krūmi bija tikai 1,5 metri.

Bertolons, kurš tika uzskatīts par gandrīz burvi, pirms augu laistīšanas no elektrificētas lejkannas lūdza dārznieku nostāties uz kaut kā, kas nevada elektrību. Viņš ziņoja, ka viņa salāti ir izauguši līdz neticamam izmēram. Viņš arī izgudroja tā saukto "elektroveģetometru", lai ar antenu savāktu atmosfēras elektrību un izvadītu to cauri laukos augošajiem augiem. "Šis rīks," viņš rakstīja, "ietekmē augu augšanas un attīstības procesu, to var izmantot jebkuros apstākļos, jebkuros laikapstākļos. Tikai gļēvi un gļēvi cilvēki, kuri, slēpjoties aiz apdomības maskas, var šaubīties par tās efektivitāti un lietderību, paniski baidās no visa jaunā. Noslēgumā abats skaidri norādīja, ka turpmāk vislabākie mēslošanas līdzekļi elektrības veidā tiks piegādāti augiem bez maksas "tieši no debesīm".

Ievērojamā ideja, ka elektrība mijiedarbojas un pat caurstrāvo visu dzīvo, tika izstrādāta 1780. gada novembrī. Boloņas zinātnieka Luidži Galvani sieva nejauši pamanīja, ka statiskās elektrības ģenerators izraisa konvulsīvas kontrakcijas nogrieztā vardes kājā. Kad viņa par to pastāstīja savam vīram, viņš bija ļoti pārsteigts un uzreiz pieņēma, ka elektrība ir dzīvnieku izcelsmes. Ziemassvētku vakarā viņš nolēma, ka tas tā ir, un savā darba dienasgrāmatā ierakstīja: "Visticamāk, elektrība ir neiromuskulārās aktivitātes izraisītājs."

Nākamo sešu gadu laikā Galvani pētīja elektrības ietekmi uz muskuļu darbību un kādu dienu nejauši atklāja, ka varžu kājas raustās ar tikpat veiksmīgiem un bez elektrības izmantošanas, kad vara stieple ar piekārtām kājām vējā pieskaras dzelzs stieņam. sitieni. Galvani kļuva skaidrs, ka šajā slēgtajā elektriskajā ķēdē elektrības avots varētu būt metāli vai vardes. Ņemot vērā, ka elektrībai ir dzīvniecisks raksturs, viņš secināja, ka novērotā parādība ir saistīta ar dzīvnieku audiem un šāda reakcija ir varžu ķermeņu dzīvības šķidruma (enerģijas) cirkulācijas sekas. Galvani šo šķidrumu nodēvēja par "dzīvnieku elektrību".

Galvani atklājumu sākotnēji atbalstīja viņa tautietis Alesandro Volta, fiziķis no Milānas hercogistes Pāvijas universitātes. Bet, atkārtojot Galvani eksperimentus, Volta spēja radīt elektrības efektu tikai ar divu veidu metāliem. Viņš rakstīja Abbé Tommaselli, ka acīmredzot elektrība nav nākusi no vardes kājām, bet vienkārši "divu metālu ar atšķirīgām īpašībām izmantošanas rezultāts". Iedziļinoties metālu elektrisko īpašību izpētē, 1800. gadā Volta radīja pirmo elektrisko akumulatoru. Tā bija pārmaiņus cinka un vara disku kaudze ar mitra papīra gabaliņiem starp tiem. Tas tika uzreiz uzlādēts, un to varēja izmantot kā strāvas avotu neskaitāmas reizes, un ne tikai vienu reizi, piemēram, Leyden burku. Tātad pētnieki pirmo reizi pārstāja būt atkarīgi no statiskās un dabiskās elektrības. Šī modernā akumulatora priekšteča izgudrošanas rezultātā tika atklāta mākslīgā dinamiskā jeb kinētiskā elektrība. Galvani ideja par īpašas dzīvības enerģijas esamību dzīvo organismu audos tika gandrīz aizmirsta.

Sākumā Volta atbalstīja Galvani atklājumus, bet vēlāk rakstīja: “Galvani eksperimenti noteikti ir iespaidīgi. Bet, ja mēs atmetam viņa skaistās idejas un pieņemsim, ka dzīvnieku orgāniem nav savas elektriskās aktivitātes, tad tos var uzskatīt tikai par jaunākajiem superjutīgajiem elektrometriem. Neilgi pirms savas nāves Galvani izteica pravietisku paziņojumu, ka kādu dienu visu viņa eksperimentu nepieciešamo fizioloģisko aspektu analīze "palīdzēs labāk izprast dzīvības spēku būtību un to atšķirības atkarībā no dzimuma, vecuma, temperamenta, slimībām un pat atmosfēras sastāvs." Bet zinātnieki uz viņu reaģēja ar neuzticību un uzskatīja, ka viņa idejas nav pieņemamas.

Dažus gadus iepriekš ungāru jezuīts Maksimiliāns Hells, kurš nebija pazīstams ar Galvani, pārņēma Gilberta idejas par magnēta animāciju, kas šo kvalitāti nodod citiem metālu saturošiem materiāliem. Bruņojies ar šo ideju, viņš no magnetizētām tērauda plāksnēm izgatavoja neparastu ierīci, ar kuras palīdzību tika izārstēts no hroniska reimatisma. Elles panākumi slimu cilvēku dziedināšanā atstāja lielu iespaidu uz viņa draugu, Vīnes ārstu Francu Antonu Mesmeru, kurš pēc Paracelza darbu izlasīšanas sāka interesēties par magnētismu. Tad Mesmers sāka eksperimentāli pārbaudīt elles darbu un pārliecinājās, ka dzīvo vielu patiešām ietekmē "zemes un debesu magnētiskie spēki". 1779. gadā viņš šos spēkus nosauca par "dzīvnieku magnētismu" un veltīja tiem savu doktora disertāciju "Planētu ietekme uz cilvēka ķermeni". Kādu dienu Mesmers uzzināja par Šveices priesteri J. Gasneru, kurš dziedināja savus pacientus ar roku uzlikšanu. Mesmers veiksmīgi pārņēma Gasnera tehniku ​​un šīs dziedināšanas metodes efektivitāti skaidroja ar to, ka daži cilvēki, tostarp viņš pats, ir apveltīti ar lielāku "magnētisko" spēku nekā citi.

Šķiet, ka šādi pārsteidzoši bioelektriskās un biomagnētiskās enerģijas atklājumi varētu iezīmēt jaunu pētījumu laikmetu, kas apvieno fiziku, medicīnu un fizioloģiju. Taču jaunajam laikam bija jāgaida vēl vismaz simts gadi. Mesmera panākumi dziedināšanā uz visu pārējo neveiksmju fona izraisīja melnu skaudību viņa Vīnes kolēģos. Viņi nosauca Mesmeru par dēmonu apsēstu burvi un organizēja komisiju viņa apgalvojumu izmeklēšanai. Komisijas slēdziens nebija viņam labvēlīgs, un pēc tam Mesmeru izslēdza no medicīnas fakultātes mācībspēkiem un aizliedza ārstēt cilvēkus.

1778. gadā viņš pārcēlās uz Parīzi, kur, kā pats teica, satika "cilvēkus, kas ir daudz apgaismotāki un ne tik vienaldzīgi pret jauniem atklājumiem". Tur Mesmers atrada spēcīgu savu jauno metožu piekritēju Šarlu d "Eslonu, pirmo Luija XVI brāļa galma ārstu, kurš Mesmeru iepazīstināja ar ietekmīgām aprindām. Taču drīz viss atkārtojās: tagad skaudība pārņēma franču ārstus, kā Mesmera. Austriešu kolēģi savulaik to darīja. Viņi sacēla tādu ažiotāžu, ka karalis bija spiests iecelt karalisko komisiju Mesmera izteikumu izmeklēšanai, un tas neskatoties uz to, ka d "Eslons Parīzes Universitātes Medicīnas fakultātes sanāksmē nosauca Mesmera darbu". viens no lielākajiem mūsu laika zinātnes sasniegumiem." Karaliskā komisijā bija Francijas Zinātņu akadēmijas direktors, kurš 1772. gadā svinīgi pasludināja, ka meteorīti neeksistē; Komisiju vadīja Amerikas vēstnieks Bendžamins Franklins. Komisija secināja, ka "dzīvnieku magnētisms neeksistē un tam nav ārstnieciska efekta". Mesmers tika pakļauts publiskam izsmieklam, un viņa lielā popularitāte sāka zust. Viņš aizbrauca uz Šveici un 1815. gadā, gadu pirms nāves, pabeidza savu svarīgāko darbu: “Mesmerisms jeb savstarpējo ietekmju sistēma; jeb Dzīvnieku magnētisma teorija un prakse.

1820. gadā dāņu zinātnieks Hanss Kristians Oersteds atklāja, ka, novietojot kompasu blakus spriegumam esošam vadam, bultiņa vienmēr ieņem perpendikulāru pozīciju vadam. Mainot strāvas virzienu, bultiņa pagriežas par 180°. No tā izrietēja, ka ap vadu zem sprieguma ir magnētiskais lauks. Tas noveda pie visrentablākā izgudrojuma zinātnes vēsturē. Maikls Faradejs Anglijā un Džozefs Henrijs ASV neatkarīgi secināja, ka ir jāpastāv arī pretējai parādībai: vadam pārvietojoties pa magnētisko lauku, vadā rodas elektriskā strāva. Tādējādi tika izgudrots “ģenerators” un līdz ar to visa elektrisko ierīču armija.

Mūsdienās ir ļoti daudz grāmatu par to, ko cilvēks var darīt ar elektrību. ASV Kongresa bibliotēkā grāmatas par šo tēmu aizņem septiņpadsmit trīsdesmit metrus plauktus. Taču elektrības būtība un tās darbības principi paliek tāds pats noslēpums kā Prīstlija laikos. Mūsdienu zinātnieki, vēl nezinot par elektromagnētisko viļņu sastāvu, ir gudri pielāgojuši tos izmantošanai radio, radaros, televīzijā un tosteros.

Ar tik vienpusēju interesi tikai par elektromagnētisma mehāniskajām īpašībām ļoti maz pievērsa uzmanību tā ietekmei uz dzīvām būtnēm. Barons Karls fon Reihenbahs no Tūbingenes, Vācijā, bija viens no nedaudzajiem alternatīvajiem domātājiem. 1845. gadā viņš izgudroja dažādas uz koksnes darvas bāzes izgatavotas vielas, tostarp kreozotu, ko izmanto, lai aizsargātu no sabrukšanas virszemes žogus un zemūdens konstrukcijas no koka. Pēc Reikenbaha novērojumiem, īpaši apdāvināti cilvēki, kurus viņš sauca par "psihikiem", savām acīm varēja redzēt dīvainu enerģiju, kas izplūst no visiem dzīvajiem organismiem un pat no magnēta galiem. Viņš šo enerģiju sauca par odilu vai od. Reihenbaha darbus - Magnētisma, elektrības, siltuma un gaismas spēku pētījumi saistībā ar dzīvības spēku - angļu valodā tulkojis izcilais ārsts Viljams Gregorijs, kurš 1844. gadā tika iecelts par Edinburgas universitātes ķīmijas profesoru. Neskatoties uz to, visi Reihenbaha mēģinājumi pierādīt od esamību saviem laikabiedriem-fiziologiem Anglijā un Eiropā - jau no paša sākuma cieta neveiksmi.

Iemeslu tik nicinošai attieksmei pret savu “odisko spēku” Reihenbahs nosauca: “Tiklīdz pieskaros šai tēmai, man uzreiz liekas, ka nodaru pāri zinātniekiem. Viņi pielīdzina od un psihiskās spējas tā sauktajam "dzīvnieku magnētismam" un "mesmerismam". Tiklīdz tas notiek, visas līdzjūtības uzreiz izgaist. Pēc Reihenbaha domām, ods identificēšana ar dzīvnieku magnētismu ir pilnīgi nepamatota, un, lai gan noslēpumainais odiskais spēks nedaudz atgādina dzīvnieku magnētismu, tas pastāv pilnīgi neatkarīgi no pēdējā.

Vilhelms Reihs vēlāk apgalvoja, ka “senie grieķi un laikabiedri, sākot ar Gilbertu, nodarbojās ar pavisam cita veida enerģiju, ko viņi bija pētījuši kopš Voltas un Faradeja laikiem. Otrā veida enerģija tika iegūta, pārvietojot vadus pa magnētiskajiem laukiem, šī enerģija no pirmā veida atšķiras ne tikai ar to, kā tā tiek uztverta, bet arī pēc savas būtības.

Reihs uzskatīja, ka senie grieķi, izmantojot berzes principu, atklāja noslēpumainu enerģiju, kurai viņš deva nosaukumu "orgone". Tas ir ļoti līdzīgs Reihenbaha odai un seno laiku ēterim. Reihs apgalvoja, ka orgons aizpilda visu telpu un ir vide, kurā izplatās gaisma, elektromagnētiskie viļņi un gravitācijas spēks. Orgons aizpilda visu kosmosu, lai gan ne vienmērīgi visur, un atrodas pat vakuumā. Reihs orgonu uzskatīja par galveno saiti, kas savieno neorganiskās un organiskās vielas. Līdz 1960. gadiem, neilgi pēc Reiha nāves, bija pārāk daudz pierādījumu, ka dzīvie organismi ir elektriski. D. S. Halasi savā grāmatā par ortodoksālo zinātni to izteica ļoti vienkārši: "Elektronu plūsma ir gandrīz visu dzīvības procesu pamatā."

Starp Reihenbahu un Reihu zinātnieki tā vietā, lai pētītu dabas parādības kopumā, sāka tās izjaukt mazos komponentos - un tas daļēji kļuva par visu zinātnes grūtību cēloni. Vienlaikus palielinājās plaisa starp tā dēvētajām zinātnēm par dzīvību un fiziku, kas ticēja tikai tam, ka pastāv tas, ko var tieši redzēt ar acīm vai izmērīt ar instrumentiem. Kaut kur pa vidu atradās ķīmija, kuras mērķis bija sadalīt vielu molekulās. Mākslīgi apvienojot un grupējot molekulas, ķīmiķi ir sintezējuši neskaitāmas jaunas vielas.

1828. gadā pirmo reizi laboratorijas apstākļos tika iegūta organiska viela - urīnviela. Šķita, ka organisko vielu mākslīgā sintēze iznīcināja ideju par jebkāda īpaša "dzīvības" aspekta esamību dzīvajā vielā. Atklājot šūnas, kas ir klasiskās grieķu filozofijas atomu bioloģiskie līdzinieki, zinātnieki sāka aplūkot augus, dzīvniekus un cilvēkus kā tikai dažādas šo šūnu kombinācijas. Citiem vārdiem sakot, dzīvs organisms ir tikai ķīmisks agregāts. Ņemot vērā šādas idejas, tikai daži cilvēki vēlas izprast elektromagnētismu un tā ietekmi uz dzīvo vielu. Neskatoties uz to, atsevišķi zinātnes "renegāti" laiku pa laikam pievērsa vispārēju uzmanību jautājumiem par kosmosa ietekmi uz augiem un tādējādi neļāva Nollet un Bertolona atklājumiem nogrimt aizmirstībā.

Viljams Ross ārzemēs, Ziemeļamerikā, pārbauda apgalvojumus, ka elektrificētās sēklas dīgst ātrāk, iestādīja gurķus melnā mangāna oksīda, galda sāls un tīras smilts maisījumā un apūdeņoja ar atšķaidītu sērskābi. Kad viņš izlaida elektrisko strāvu caur maisījumu, sēklas uzdīgst daudz ātrāk nekā neelektrificētās, kas iestādītas līdzīgā maisījumā. Gadu vēlāk, 1845. gadā, Londonas Dārzkopības biedrības žurnāla pirmajā numurā tika publicēts apjomīgs ziņojums ar nosaukumu "Elektrības ietekme uz augiem". Ziņojuma autors bija lauksaimnieks Edvards Sollijs, kurš, tāpat kā Gardini, karināja vadus virs dārza un, tāpat kā Ross, mēģināja tos novietot pazemē. Solli veica septiņdesmit eksperimentus ar dažādiem graudiem, dārzeņiem un ziediem. No septiņdesmit pētītajiem gadījumiem tikai deviņpadsmit uzrādīja pozitīvu elektrības ietekmi uz augiem un aptuveni tikpat gadījumu - negatīvu.

Šādi pretrunīgi rezultāti liecināja, ka katrai augu sugai liela nozīme ir elektriskās stimulācijas daudzumam, kvalitātei un ilgumam. Bet fiziķiem nebija nepieciešamā aprīkojuma, lai izmērītu elektrības ietekmi uz dažādām sugām, un viņi vēl nezināja, kā mākslīgā un atmosfēras elektrība ietekmē augus. Tāpēc šī izpētes joma tika atstāta neatlaidīgu un zinātkāru dārznieku jeb "ekscentriķu" žēlastībā. Taču arvien vairāk bija novērojumu, ka augiem piemīt elektriskās īpašības.

1859. gadā vienā no Londonas "Dārznieku" hronikas numuriem tika publicēts ziņojums par gaismas uzplaiksnījumiem no vienas koši vībotnes uz otru. Ziņojumā minēts, ka šī parādība īpaši skaidri bija redzama krēslā pirms pērkona negaisa pēc ilga laika pērkona negaisa laikā. sauss laiks Tas apstiprināja Gētes novērojumus, ka austrumu magoņu ziedi mirdz tumsā.

Tikai deviņpadsmitā gadsimta beigās Vācijā parādījās jauni dati, kas atklāja Lemonjē atklātās atmosfēras elektrības būtību. Jūlijs Elsters un Hanss Geitels (Jūliuss Elsters, Hanss Geitels), kurus interesēja "radioaktivitāte" – spontāna neorganisko vielu emisija, uzsāka plaša mēroga atmosfēras elektrības izpēti. Šī pētījuma gaitā atklājās, ka zemes augsne pastāvīgi izstaro gaisā elektriski lādētas daļiņas. Viņiem tika dots nosaukums joni (no grieķu tagadnes vārda ienai, kas nozīmē "iet"), tie bija atomi, atomu grupas vai molekulas, kurām pēc elektronu zaudēšanas vai iegūšanas bija pozitīvs vai negatīvs lādiņš. Lemonjē novērojums, ka atmosfēra pastāvīgi bija piepildīta ar elektrību, beidzot saņēma vismaz kādu materiālu skaidrojumu.

Skaidrā, bez mākoņainā laikā Zemei ir negatīvs lādiņš, un atmosfērai ir pozitīvs, tad elektroni no augsnes un augiem tiecas uz augšu, debesīs. Pērkona negaisa laikā polaritāte ir apgriezta: Zeme iegūst pozitīvu lādiņu, bet zemākie mākoņu slāņi – negatīvu. Jebkurā brīdī virs zemeslodes virsmas plosās 3-4 tūkstoši "elektrisko" pērkona negaisu, tāpēc to dēļ tiek atjaunots Saules apgabalos zaudētais lādiņš un līdz ar to tiek uzturēts kopējais Zemes elektriskais līdzsvars.

Pastāvīgas elektroenerģijas plūsmas rezultātā elektriskais spriegums palielinās līdz ar attālumu no Zemes virsmas. Starp 180 cm gara cilvēka galvu un zemi spriegums ir 200 volti; no 100 stāvu debesskrāpja augšas līdz ietvei spriegums palielinās līdz 40 000 voltu, un starp apakšējo jonosfēru un Zemes virsmu spriegums ir 360 000 voltu. Tas izklausās biedējoši, bet patiesībā spēcīgas daļiņu strāvas trūkuma dēļ šie volti nepārvēršas nāvējošā enerģijā. Cilvēks varētu iemācīties izmantot šo kolosālo enerģiju, bet galvenā grūtība šeit ir tā, ka viņš nesaprata, kā un pēc kādiem likumiem šī enerģija funkcionē.

Somu zinātnieks Selims Lemstrēms ar dažādām interesēm ir veicis jaunus mēģinājumus izpētīt atmosfēras elektrības ietekmi uz augiem. Lemstrēms tika uzskatīts par polārblāzmas un zemes magnētisma ekspertu, un no 1868. līdz 1884. gadam. veica četras ekspedīcijas uz Svalbāras un Lapzemes polārajiem apgabaliem. Viņš pieļāva, ka šo platuma grādu krāšņā veģetācija, kas saistīta ar garajām vasaras dienām, patiesībā, pēc viņa vārdiem, ir saistīta ar "šo intensīvo elektrības izpausmi, ziemeļblāzmu".

Jau kopš Franklina laikiem zināms, ka atmosfēras elektrību vislabāk piesaista asi priekšmeti, un tieši šis novērojums lika izveidot zibensnovedēju. Lemstrēms sprieda, ka "augu asās galotnes darbojas kā zibensnovedēji, lai savāktu atmosfēras elektrību un atvieglotu lādiņu apmaiņu starp gaisu un zemi." Viņš pētīja gada gredzenus egļu zāģējumos un atklāja, ka gada pieauguma apjoms skaidri korelē ar saules un ziemeļblāzmas pastiprinātas aktivitātes periodiem.

Atgriežoties mājās, zinātnieks nolēma savus novērojumus pamatot ar eksperimentiem. Viņš savienoja rindu augu metāla podos ar statiskās elektrības ģeneratoru. Lai to izdarītu, viņš 40 cm augstumā virs augiem stiepa stieples, no kurām metāla stieņi podos nolaidās zemē. Citi augi tika atstāti vieni. Pēc astoņām nedēļām elektrificētās iekārtas ieguva par 50% vairāk svara nekā neelektrificētās. Kad Lemstrēms pārcēla savu dizainu uz dārzu, miežu raža pieauga par trešdaļu un zemeņu raža dubultojās. Turklāt tas izrādījās daudz saldāks nekā parasti.

Landstrēms veica garu eksperimentu sēriju dažādās Eiropas daļās, dažādos platuma grādos, līdz pat Burgundijai; rezultāti bija atkarīgi ne tikai no konkrētā dārzeņu, augļu vai labības veida, bet arī no temperatūras, mitruma, dabiskās auglības un augsnes mēslošanas. 1902. gadā Landstrēms aprakstīja savus panākumus Berlīnē izdotajā grāmatā "Electro Cultur". Šis termins tika iekļauts Liberty Hyde Bailey standarta dārzkopības enciklopēdijā.

Lendstrēma grāmatas “Elektrība lauksaimniecībā un dārzkopībā” tulkojums angļu valodā Londonā izgāja no aprites divus gadus pēc vācu oriģināla. Grāmatas ievadā bija diezgan skarbs, bet, kā vēlāk izrādījās, patiess brīdinājums. Grāmatas tēma attiecas uz trim atsevišķām disciplīnām — fiziku, botāniku un agronomiju — un maz ticams, ka tā būs "īpaši pievilcīga" zinātniekiem. Tomēr šis brīdinājums neatturēja vienu no lasītājiem – seru Oliveru Lodu (Oliveru Lodu). Viņš guva izcilus panākumus fizikā un vēlāk kļuva par Londonas Psihisko pētījumu biedrības biedru. Uzrakstīja duci grāmatu, apstiprinot savu pārliecību, ka ārpus materiālās pasaules ir daudz vairāk pasauļu.

Lai izvairītos no ilgām un sarežģītām manipulācijām ar vadu pārvietošanu uz augšu, augiem augot, Lodža novietoja vadu tīklu uz izolatoriem, kas tika piekārti no augstiem stabiem, tādējādi ļaujot cilvēkiem, dzīvniekiem un mašīnām brīvi pārvietoties pa elektrificētajiem laukiem. Vienā sezonā Lodge izdevās palielināt vienas no kviešu šķirnēm ražu par 40%. Turklāt maiznieki atzīmēja, ka no lodžas miltiem gatavotā maize izrādījās daudz garšīgāka nekā parasti iegādātie milti.

Lodžas līdzstrādnieks Džons Ņūmens pieņēma savu sistēmu un panāca 20% kviešu pieaugumu Anglijā un kartupeļu pieaugumu Skotijā. Ņūmena zemenes bija ne tikai ražīgākas, tās, tāpat kā Landstrom zemenes, bija sulīgākas un saldākas nekā parasti. Veikto pārbaužu rezultātā cukura saturs Ņūmena cukurbietēs pārsniedza vidējo normu. Starp citu, Ņūmens publicēja ziņojumu par sava pētījuma rezultātiem nevis botāniskajā žurnālā, bet Standart Book for Electrical Engineers piektajā izdevumā, ko Ņujorkā izdeva lielā un autoritatīvā izdevniecība McGraw-Hill ). Kopš tā laika inženieri ir sākuši vairāk interesēties par elektrības ietekmi uz augiem nekā augu audzētāji.