Растение регулирует тепло

За небольшой период работы, уже к 1946 году, у нас накопилось много спектрограмм растений и их цветов. При обработке этого материала мы обнаружили неожиданное явление. Оказалось, что некоторые цветы дают в инфракрасных лучах яркость больше единицы, то есть отражают света больше, чем белые порошки магнезии и барита, яркость которых принята за единицу. Вот эти цветы: герань на высоте 3000 метров дает яркость 1,6; пион на высоте 1350 метров — тоже 1,6; желтая фиалка — 1,25.

Откуда же могла появиться добавочная яркость? Не оставалось ничего иного, как допустить, что цветы излучают инфракрасные лучи под действием солнечного тепла.

В физике флуоресценцией называется самоизлучение, быстро прекращающееся после облучения. Есть самоизлучение, которое продолжается довольно долго, — это фосфоресценция.

Каким из этих двух свойств обладают цветы, мы не знали. Тогда стали закрывать на ночь цветы в саду ящиком без дна. В него был врезан фотоаппарат с очень светосильным объективом. Объектив наводили на цветы, открывали затвор с наступлением сумерек и закрывали перед утренней зарей.

Елочка, снятая через красный фильтр.

Испытали несколько цветов, но их изображения не получались. Значит, исследованные нами цветы не фосфоресцируют.

Мы стали изучать флуоресценцию цветов. Растение, над которым проводится исследование, освещается Солнцем так, что на него попадают все лучи, исключая красные, инфракрасные.

И все-таки на фотографии получается изображение цветка в инфракрасных лучах.

Так мы убедились, что растения излучают крайние красные и инфракрасные лучи.

Теперь надо сфотографировать спектр излучения. Для выражения силы самоизлучения растений ввели понятие: энергетическая отдача самоизлучения. Оно выражает отношение энергии самоизлучения к энергии облучения.

Оказалось, что отдача самоизлучения увеличивается с повышением температуры. У пихты, например, при переходе от минус 40 к плюс 20 это число возрастает в 40 раз. Однако и при минус 40 градусов самоизлучение еще существует.

Спрашивается: неужели и при такой низкой температуре пикта испытывает избыток тепла? Возможно, это результат чрезвычайной закалки пихты. Более правильным будет предполагать двойную роль самоизлучения в жизни растения. Так, в жаркую погоду оно избавляется от лишнего тепла, а в холодную — выделяет тепло, чтобы согреть окружающий его воздух и таким образом согреться самому.

Примеры подобного самообогревания растений наблюдались во время зимовки на Тянь-Шаньской высокогорной обсерватории в 1931 — 1932 годах. Было обнаружено целое поле в 400 квадратных метров подледной растительности, которая жила как бы в природной теплице.

Борец при красно-инфракрасном освещении.

Солнечная энергия, собранная подо льдом в «оранжереях» куполообразной формы, защищала растения от морозов. Очевидно, растения своим собственным излучением устроили такую теплицу.

Еще пример: ранние весенние цветы подснежника и сольданеллы выходят из-под снега, расплавляя его своим теплом.

Такое же явление наблюдается на Алтае, в горной Шории. Ранней весной, когда температура воздуха еще значительно ниже нуля, из-под снега толщиной в 10—15 сантиметров выходят голубые анемоны.

Некоторые ботаники задавали мне такой вопрос: если по теоретическим выводам астроботаники желтые, оранжевые и красные цветы, освобождающиеся от теплых красных и инфракрасных лучей, характерны для мест с высокой температурой, то почему же на севере и на высоких горах встречается немало желтых и красных цветов желтый мак, калужница, лютик, одуванчик, красные альпийские рододендроны?

Я пытался объяснить это явление следующим примером.

Были сделаны два образчика оранжевого цвета, совершенно одинаковые на глаз, но разные по спектральному анализу.

Один представлял собой нанесенный на стекло желатиновый слой, окрашенный в водном растворе анилиновой краской. Он прекрасно пропускает лучи инфракрасные, красные, оранжевые, желтые и половину зеленых.

Такая же окраска была бы у цветка, рассеивающего все эти лучи. Цветок мог бы жить в жарком климате. Он отражал бы лучи, несущие особенно много тепла.

Другой подобный же слой был нанесен на плоскую бутылочку, наполненную слабым водным раствором медного купороса. Он полностью поглощает красные и инфракрасные лучи, пропускает оранжевые, желтые и немного зеленых. Таким мог бы быть цветок, растущий в холодном климате.

Сольданелла, растущая в Альпах, выходит из-под снега, расплавляя его своим теплом.

Интересные мысли о происхождении окраски цветов есть у Ивана Владимировича Мичурина.

В статье «Теплота и свет, как самые лучшие помощники в деле осмысленной гибридизации роз» он пишет: «Степень интенсивности света и количество его, а также температура воздуха и почвы играют главную роль в происхождении колеров цветочных лепестков растений.

Несомненно, для различных не только семейств, родов, видов, но даже разновидностей для получения одного и того же данного колера требуется различная температура воздуха и почвы, а также и различная степень интенсивности лучей света, падающих на растение.

Известно, что в экваториальных местностях флора богаче желтыми колерами, что легко объясняется более высокой температурой воздуха и почвы и более высокой степенью интенсивности и суммы света, требующихся для получения желтого колера.

Из наблюдений в Канаде выяснилось, что из всего летнего сезона месяцы сентябрь и октябрь отличаются обилием голубых цветов».

И наши опыты и высказывания Мичурина позволили нам сделать интересные выводы.

Если не так давно некоторые ученые говорили, что мы почти не знаем внешних приспособительных признаков, вызываемых холодом или избытком тепла, так как защита от тепла и холода внешне ничем не выражается, то теперь можно на это возразить.

Защита от тепла и холода выражается внешними цветовыми свойствами света, который идет к нам от растения, иными словами — спектром этого света.

Спектральный анализ дал нам возможность узнать химический состав и многие физические свойства отдаленных небесных светил.

Безусловно, он должен обнаружить и много нового у земных растений.