Оформление физиологии растении в самостоятельную науку

Благодаря введению эксперимента в изучение жизни растений к середине XIX в. были выработаны ключевые приемы количественного учета газового обмена растения, выяснены значение листьев и корней, как органов питания, потребность для укрепления жизни растений минеральных и азотсодержащих соединений, присутствие дыхания, сходного с дыханием животных; положено начало исследования верного обоснования поглощения, манёвра и выделения воды и растопленных препаратов клетками растительных тканей, изучения ростовых перемещений и прочих процессов жизнедеятельности растений. Это все устроило вероятным окончательное оформление физиологии растений во 2 половине XIX в. в самостоятельную науку.

Интенсивное становление фитофизиологии в данный период и выделение ее из ботаники было обусловлено вблизи первопричин и для начала запросами сельского хозяйства. Стремительный подъем городского населения и переход к товарному производству во время капитализма настоятельно просили интенсификации сельского хозяйства; назрела потребность применения в данных целях специализированных научных знаний не столько по единому земледелию, почвоведению и агрономической химии, ведь и по физиологии растений. Знание основ питания, размножения, распространения и механизма растений к негативным условиям и прочих жизненных процессов стало настоятельной необходимостью сельскохозяйственной практики.

Формированию физиологии растений в самостоятельную науку в немаленький степени содействовали удачи физики и химии. Начально фи-тофизиологи устремлялись раскрыть трудоемкие законы жизни растений.только путем сведения их к наиболее несложным уже изученным физико-химическим процессам.

Развитие эксперимента в биологии расширяло сферу изысканий процессов жизнедеятельности растений и вызывало выход в свет свежих Дисциплин — физической, биологической и агрономической химии, так же способствовавших превращению физиологии растений в самостоятельную науку. Применение свежайших физических и химических способов изыскания имело значительное значение для эффективного решения этих трудностей, как оптические качества растительных пигментов, осмотические действа, транспирации, невесомое и минеральное питание, подъем и перемещение растений.

Продукты и схемы процесса фотосинтеза
Особенно эффективной была исследование ряда вопросов, связанных с невесомым питанием растений. Значительный взнос в изучение углеродного питания растений в ходе фотосинтеза был изготовлен Ю. Саксом, широко принявшим на вооружение экспериментальный способ для изучения разных трудностей физиологии растений.
Пигменты растений
Между тем во 2 половине XIX в. изыскатели уже были уверены в тесной зависимости фотосинтеза от зеленого пигмента растений, а в следствии этого изыскания хлорофилла стали проводиться существенно шире, что привело к важному изменению представлений о пигментном составе листовой вытяжки. Было доказано, что получаемая из листьев зеленая вытяжка имеет не 1 пигмент. В 1860 г. французский химик Э. Фреми поделил ее на 2 части — голубовато-зеленую и желтую. Первую часть он находил истинным хлорофиллом, а вторую — ксантофиллом. В 1864 г. британский физик Д. Г. Стоке так же продемонстрировал, что хлорофилловая вытяжка зеленых растений являет из себя смесь не 2, а четырех пигментов — 2 зеленых и 2 желтых. Настолько же эти позже получил англичанин Г. К. Сорби (1878), хотя их исследования не были как положено оценены современниками. Выводы Сток-са и Сорби о существовании в хлорофилловой вытяжке 2 желтых пигментов подтвердились изысканиями А. Арно, коей в 1885— 1887 гг. нашел в листьях желтый пигмент со свойствами, соответствующими свойствам уже именитого пигмента корней моркови — каротина. К концу века Г. Молиш (1894—1896) извлек из водорослей раньше незнакомые пигменты — фикоциан и фикоэритрин. В 1882 г. И. П. Бородин получил жесткий кристаллический хлорофилл, изучением которого в последующем промышляли российские изыскатели Н. А. Монтеверде (1890, 1893) и М. С. Расцветка (1901).
Фотосинтез и разные моменты среды
Во 2 половине XIX в. были получены эти о зависимости фотосинтеза от разных условий внешней среды (интенсивности света, сосредоточения углекислого газа и воздуха воздуха, влаги, температуры и других моментов), кои далее были положены в основу эколого-физиологических изысканий фотосинтеза. Хотя почти все изыскатели сообщали о том, что в природе данные моменты работают в одно и тоже время, впрочем до XX в. изучение их действия на фотосинтез происходило в солидной мере изолированно. Изыскания сводились как правило к выяснению подходящих условий (освещенности, температуры, оводненно-сти, сосредоточения углекислого газа и воздуха) для фотосинтеза. В одно и тоже время определялись наименьшие и максимальные величины названных моментов, около коих имеет возможность проходить данный процесс. Почти все в данном направлении изготовили Буссенго (1868), Фаминцын (1880), Крейс-лер (1885), Тимирязев (1889), Жюммель (1892) и прочие. В конце XIX в. изыскателей стал интересовать вопрос о влиянии на фотосинтез этих наружных моментов, как разные погодные газы и химические соединения, и внутренних моментов — содержание хлорофилла листа и накопление ассимилятов. Тогда как почти все изыскатели замечали взаимосвязь фотосинтеза с иными процессами жизнедеятельности растений — подъемом и клеточным делением (Фаминцын, 1886), дыханием (Бородин, 1876), транспирацией (Тимирязев, 1893) и прочими — и хотели вскрыть ее закономерности.
Почвенное питание растений
Не меньше интенсивно развивались изыскания по почвенному питанию растений, вызванные работами 10. Либиха и Ж. Буссенго. Окончательное подтверждение ими первостепенной важности для жизни растений минерального питания поиграло немалую роль в последующем развитии земледелия и исследованию основ агрохимии.
Азотное питание растений
К рассматриваемому периоду относится окончательное выяснение вопроса о источниках азота в питании растений, начатое еще в начале XIX в. опытами Бусеенго, Лоуза и Джильберта. Сообразно Бусеенго, растения получают азот не столько из аммиака, как мыслили почти все, ведь и из нитратов. Впрочем позже сравнительные изыскания воздействия нитратов и аммиачных соединений в водных культурах продемонстрировали плюсы первых причем даже вредность последних, а открытие микробиологического процесса нитрификации способствовало утверждению мнения, что аммиачные соединения не считаются непосредственным источником азота для растений, а только материалом для образования в основе нитратов при помощи микроорганизмов. Хотя опыты Т. Шлезинга (1874), Мюнца (1889) и Мазе (1898) говорили о способности растений усваивать минеральный азот не столько в нитратной, хотя при не очень большой сосредоточения и в аммонийной форме, бесповоротно вопрос был решен изысканиями Д. Н. Прянишникова (1895, 1899). В "Учении о удобрении" (1900) Прянишников доказал, что при явных условиях растения имеют все шансы усваивать аммиачный и аммонийный азот не хуже, нежели азот нитратов. Самым что ни на есть был открыт путь для применения аммиачных удобрений.
Осмос и манёвр растительных соков
Изучение водного режима растений в XIX в. было меньше эффективным в сравнении с изучением невесомого и минерального питания. Оно трогало в основном поступления и манёвра воды в растении и транспирации. Эффекты экспериментов содействовали ужесточению интереса к физическим закономерностям поступления воды в корни и последующего ее движения, например к изучению осмотических качеств растительных клеток, которое в 1826—1828 гг. начал Дютроше.
Транспирации растений
Начало экспериментальных изысканий транспирации растений относится к 1 четверти XVIII в., впрочем научный расклад к обоснованию данного действа наметился только в середине XIX в. Обнаружение характеризующей зависимости транспирации от устьиц привлекло отличительное внимание к изучению транспирационного агрегата растений.
Дыхание и брожение
Изучение ассимиляционных процессов, протекающих в растении, проводилось в одно и тоже время с многоплановыми изысканиями диссимиляционных процессов и для начала дыхания и брожения. Не касаясь становления представлений что же касается биохимической сути и микробиологической природы данных явлений, о нежели станет речь в грядущей главе, именуем только физиологические аспекты данных трудностей.
Рост растений
Во 2 половине XIX в. прошли небезынтересные изыскания в сфере подъема, раздражимости и перемещения растений. Объектами изучения подъема были семена, побеги, корни, стебли, листья и растение в общем. В 1872 г. Сакс сконструировал самопишущий устройство для фиксирования скорости подъема — ауксонометр, усовершенствованный в 1876 г. О. В. Баранецким. При помощи данного устройства Сакс обеспечил графическое изображение скорости прироста растений в процессе вегетации, и полученная S-образная кривая была названа им наибольшим периодом подъема. Баранец-кий (1879) исследовал суточную периодичность подъема и нашел, что у 1 растений предельный прирост случается в ночь либо ранним утром, а у иных — днем либо вечером. Учитывая мнение Баранецкого, данный ритм связан с явным ритмом биохимических процессов в листьях и в конусе подъема, а данные процессы так же находятся в зависимости от периодичности смены дня и ночи.
Раздражимость и перемещение растений
Значительно возросло во 2 половине XIX в. количество дел, приуроченных к изучению тропизмов — ориентировочных перемещений растений под поступком одностороннего раздражителя, особо силы тяжести и света, т. е. гео- и фототропизмов. Изыскателей интересовали не столько разные проявления тропизмов, ведь и их природа. Следуя за Т. Найтом (1806), В. Гофмейстер (1876) ошибочно согласовывал, что гео-тропшгческий изгиб обусловлен пассивным сгибанием под поступком силы тяжести кончика корня, не содержащего автоматических тканей и в следствии этого оказавшегося в определенном "мягко-пластическом" состоянии. Обнаружение А. Франком (1868) неравномерного подъема разных сторон корня и стебля при их гео- и фототропизме ставило под сомнение выводы Найта и Гофмейстера о пассивности реакции растений. В 1869 г. Н. Н. Спеш-нев, повторив остроумный навык Пино (1829) по врастанию корней в ртуть, продемонстрировал, что их перемещение энергично, т.к. кончик корня следует вниз, преодолевая мощное выталкивающее воздействие ртути. В скором времени Т. Цессельский (1871) нашел, что при удалении элиты корня последний терял способность обращать внимание на земное притяжение. Геотропизм плазмодиев слизистых грибов обследовал С. М. Розанов (1868).
Экспериментальная морфология растений
В середине XIX в. в естествознании стало формироваться свежее направление — экспериментальная биология и одним из действенных ее звеньев стала физиология растений и для начала изыскания в сфере становления растений. Изучение данного вопроса до середины XIX в. заключалось в прослеживании морфологических перемен растений от эмбриональных стадий до совершеннолетнего состояния. Впрочем уже в 1862 г. российский ботаник А. Н. Бекетов стал заявлять о потребности "открыть первопричины растительных форм", полагая важнейшими факторами формообразования физиологические функции растений и их взаимодействие с наружными условиями.

Тэги статьи: физиология, биология

История биологии с древнейших времен

...готовит просвещенья дух...

Страницы

Оформление физиологии растении в самостоятельную науку