ВЕГЕТАТИВНОЕ ПРОИСХОЖДЕНИЕ ФОСФОРА И СЕРЫ
А. фон Герцеле
После того как в длинной серии опытов над вегетацией я наблюдал, что количество фосфорной кислоты, содержащейся в растениях, не всегда совпадает с количеством фосфорной кислоты, обнаруженной в семенах, но что найденные различия были недостаточно велики, чтобы с полной определенностью доказать возникновение этой кислоты в растениях, я попробовал усилить рост растений посредством добавления солей, употребляемых при подобных опытах, и надеялся, что удлинение продолжительности вегетации, которое может быть при этом достигнуто, приведет к более ясным результатам. Кроме того, создавалось впечатление, что существует определенная взаимосвязь между
составом различного пепла растений и способностью растений образовывать фосфорную кислоту.
Для каждого опыта использовались 20 г семян названных ниже растений. В качестве подложки служили накрытые стеклянными колпаками фарфоровые тарелки. В дистиллированную воду (около 150 куб. см) были добавлены указанные во втором столбце следующей таблицы соли, масса которых указана в следующем столбце.
В четвертом столбце приведено количество фосфорной кислоты, обнаруженное в растениях.
I. Trifolium pratense. Клевер луговой. Красный клевер.
No опыта Кол-во добавленной соли Кол-во найденной
фосфорной кислоты
1. 20 г семян красного клевера содержали 0, 188
2. 2-й анализ семян показал 0, 185
3. Растения, выращенные с сернокислым натрием 0, 216 0, 189
4. -!!-с сернокислым калием 0, 153 0, 183
5. -!!-с сернокислым кальцием 0, 150 0, 240
6. То же самое 0, 150 0, 244
7. -!!-с углекислым кальцием 0, 150 0, 250
8. -!!- с хлористым кальцием 0, 140 0, 254
9. Растения, росшие без добавок 0, 200
Среднее значение обнаруженного в анализах 1, 2, 3 и 4 количества фосфорной кислоты составляет 0,184, в опытах 5, 6, 7 и 8 равно 0, 247. Следовательно, количество фосфорной кислоты в растениях, выросших с добавлением соли калия, возросло на 0, 063.
II. Vicia sativa. Горошек посевной. Вика.
No опыта Кол-во добавленной соли Кол-во найденной фосфорной кислоты
10. 20 г семян содержали 0, 076
11. Растения, выращенные без добавок 0, 077
12. -!!-с сернокислым аммиаком 0, 200 0, 077
13. -!!-с сернокислым калием 0, 123 0, 072
14. -!!-с хлористым натрием 0, 150 0, 074
15. -!!-с сернокислым кальцием 0, 150 0, 118
Добавление соли кальция дало прибавку фосфорной кислоты в 0, 043, в то время как остальные соли воздействия в отношении этой кислоты не оказали.
III. Pisum sativum. Горох посевной.
No опыта Кол-во добавленной соли Кол-во найденной
фосфорной кислоты
16. 20 г семян содержали 0, 206
17. Растения, выросшие с углекислым калием 0, 200 0, 202
18. -!!- с сернокислым кальцием 0, 300 0, 198
Добавление кальция не вызвало прибавления фосфорной кислоты. Возможно, потому, что горошины содержали на 0, 115 фосфорной кислоты больше, чем могут воспринять содержащиеся количества кальция и магния, что в остальных использовавшихся семенах не наблюдалось.
IV. Brassica Râpa. Репа
No опыта Кол-во добавленной соли Кол-во найденной
фосфорной кислоты
19. 20 г семян содержат 0, 233
20. Растения, выросшие без добавок 0, 229
21. -!!-с углекислым калием 0, 123 0, 233
22. -!!-с сернокислым кальцием 0, 150 0, 271
Увеличение количества фосфорной кислоты при использовании гипса составляет 0, 040.
V. Ячмень.
No опыта Кол-во добавленной соли Кол-во найденной
фосфорной кислоты
23. 30 г семян содержат 0, 111
24. Второй анализ семян показал 1, 112
25. С углекислым калием 0, 200 0, 113
26. С сернокислым кальцием 0, 200 0, 178
27. То же самое 0, 200 0, 183
28. То же самое 0, 200 0, 180
Добавление гипсы вызвало увеличение количества фосфорной кислоты на 0, 068.
VI. Lepidum Sativum. Кресс-салат.
No опыта Кол-во добавленной соли Кол-во найденной
фосфорной кислоты
29. 20 г семян содержат 0, 170
30. Второй анализ семян показал 0, 173
31. С углекислым калием 0, 150 0, 170
32. То же самое 0, 200 0, 173
33. С гипсом 0, 150 0, 190
34. Без добавок 0, 175
Увеличение количества фосфорной кислоты составляет только 0, 018.
Уменьшение количества остальных минеральных веществ, чем, возможно, можно было бы
объяснить увеличение количества фосфорной кислоты, не было обнаружено. Также и то количество кальция, которое было добавлено, найдено без потерь.
Чтобы констатировать это, анализы пепла были выполнены полностью; однако, поскольку здесь идет речь о фосфорной кислоте, остальные вещества опущены.
Возникает вопрос, может ли уменьшиться количество фосфорной кислоты.
В опыте 33 бросается в глаза незначительное увеличение фосфорной кислоты. Может быть,
возникшее здесь, возможно, большое количество фосфорной кислоты преобразовалось и разложилось по-другому, и этими потерями можно объяснить незначительное увеличение фосфорной кислоты? Для того чтобы понять это, к растениям кресс-салата была добавлена фосфорная кислота.
No опыта Кол-во добавленной соли Потери
фосфорной кислоты
35. Как фосфорнокислый кальций 0, 090 0, 020
36. Как фосфорнокислый натрий 0, 243 0, 093
37. То же самое 0, 243 0, 090
38. Фосфорнокислый калий и натрий 0, 448 0, 083
39. Фосфорнокислый натрий к растениям,
выросшим в темноте 0, 241 0, 074
40. Растения, выросшие в темноте без добавок Потерь нет
41. При обычном освещении без добавок Потерь нет
Если фосфорная кислота может исчезать, как доказывают эти цифры, тогда она должна была быть разложена или преобразована, или то и другое вместе, потому что как таковая она не могла быть утрачена, поскольку она не летуча и, кроме того, была связана с натрием и кальцием.
Следовательно, она, когда возникает, должна быть составлена из различных не минеральных
веществ, потому что уменьшения минеральных веществ, из которых она могла бы возникнуть, как было сказано выше, не произошло.
Хотя мы не разложили фосфорную кислоту на знакомые нам составляющие и не можем точно
указать на ее возникновение из таковых, мы должны все же утверждать, что фосфор имеет составную природу, потому что если он может исчезнуть, то есть разложиться, тогда он вначале должен был быть составлен.
Если бы с потерей фосфорной кислоты было связано прибавление другого вещества, тогда мы яснее поняли бы, что произошло с потерянной фосфорной кислотой.
Если признать, что элементарные вещества составлены и способны к преобразованиям, тогда многие обстоятельства приобретают другой смысл, и мы можем расширить круг наших предположений.
Поскольку весьма различные между собой вещества, такие как селитра и аммиак, имеют все же одну общую составную часть, азот, то было бы возможно, что фосфорная кислота и калий находятся друг к другу в похожих отношениях. Однако для данного случая следовал бы больше внимания уделить более понятному отношению.
Эквивалент мышьяка относится к эквиваленту селена так, как эквивалент фосфора к эквиваленту серы. Мы можем рассматривать эти отношения как генетические и потом найти, что следующие факты совпадают с ними.
20 г семян кресс-салата дают, если кроме серной кислоты учесть содержащуюся в них серу как
серную кислоту, 0, 462 этой кислоты.
Растения, выросшие из 20 г семян при обычном освещении, без добавок, дают то же самое
количество серной кислоты. Точно так же л растения, выросшие в темноте.
Следовательно, растения, к которым было добавлено 0, 243 фосфорной кислоты в виде
фосфорнокислого натрона, о которых из опы-1ОВ 36 и 37 известно, что они потеряли 0, 093 фосфорной кислоты, дают 0, 501 серной кислоты, то есть 0, 039 - 0, 123 сернокислого барита, как и семена и как растения, выращенные без добавления фосфорной.
Кресс-салат, выросший в темноте с тем же количеством фосфорнокислого натра, дает 0, 490 серной кислоты, на 0, 028 больше, чем в семенах, что соответствует более низкому уменьшению фосфорной кислоты, то есть не 0, 093, а 0, 074 (опыт 39).
Кресс-салат, выросший с добавлением фосфорнокислого кальция, дает 0, 495 серной кислоты,
прибавка составляет 0,033. При кажущемся незначительным уменьшении фосфорной кислоты
обнаруживается сильное увеличение серной кислоты, потому что образующийся сернокислый кальций делает возможным возникновение новой фосфорной кислоты, и последняя превращается в серную кислоту. Следовательно, с потерей фосфорной кислоты связано возникновение серной кислоты. Без добавления фосфорной кислоты и без уменьшения ее количества нет увеличения серной кислоты.
Не все растения в своем первоначальном развитии преобразуют фосфорную кислоту в серную
кислоту, вероятно, это происходит в более поздний период роста.
Некоторые виды растений, выросшие в темноте, обнаруживают и без добавления кальция явственное увеличение фосфорной кислоты.
При искусственном освещении, без наступления темноты, эти растения теряют большое количество фосфорной кислоты. Возникает ли при этом серная кислота, я не исследовал. При недостаточной температуре серная кислота не возникает. Описание всего этого я дам в одной из последующих работ.
Если превращение или распад фосфора на вещества, которые образуют серу и другие вещества, которые пока не определяются, не показано ясно, как в химическом аппарате, то все же оно в высокой степени вероятно. Во всяком случае, растительное возникновение фосфора и серы доказано данными фактами. Вероятно, будет позволено указать здесь на то, что мы продвигаемся по местности, на которой не проложено путей, и лишь после долгих и трудных поисков этот короткий путь стал возможным.
Кальций возникает в растениях раньше, чем фосфорная кислота. Кто поверит в это? Бесчисленные химические процессы образуют в растениях вещества, возникновение которых возможно только внутри растений, почему бы и не эти тоже? Ну, а каким же образом вообще возникли фосфор и сера?
Пока элементарные вещества считали неизменными и не знали, где или как они возникают, они могли считаться простыми, потому что простое следовало рассматривать как не изменяющееся. Но теперь, когда мы видим, что фосфор, который считался простым веществом, не существует с самого начала, но возникает и превращается в серу, теперь невозможно утверждать простоту этих веществ.
Вероятно, можно было бы сказать, что простое существует с самого начала, оно не возникает.
Однако, когда мы узнали какое-то вещество как нечто, подверженное становлению, оно перестает быть простым, потому что становящееся двояко в самом себе.
Невероятно, что сера, как таковая, содержится в фосфоре, и что фосфор является соединением серы, потому что такое соединение давно бы разложилось. Возможность содержания серы в фосфоре существует. Фосфор должен состоять из веществ, из которых тогда может возникнуть сера, когда растениями вырабатываются те вещества и формы, которые требуют возникновения серы.
Я не хочу пока высказывать предположения относительно того, как фосфор и сера состоят из
углерода, азота и водорода, но полагаю, что дальнейшие опыты дадут полную уверенность относительно этого.
Сера не может быть аллотропным состоянием фосфора, потому что аллотропия не связана с
изменением эквивалента.
Следовательно, эквиваленты элементарных веществ константны не потому, что эти вещества якобы простые и не изменяются, но потому, что они всегда одним и тем же образом возникают в растениях как сложные, как все другие органические вещества.
Так называемые элементарные вещества ограничены в себе своим составом, потому что их
возникновение взаимосвязано с образованием веществ и форм в растениях. Простое вещество не было бы ограничено в себе, то есть для экзистенции нечто невозможное, вещь умозрительная.
Мы полагали, что неизменность веществ необходимо объяснять их простотой, то есть необъяснимое через невозможное, потому что не существует никаких простых веществ. Мы хотели доказать простоту веществ их неизменностью и старались доказать нечто, что вовсе не существует; не существует никаких не изменных веществ.
Как происходит возникновение минеральных веществ в различных частях растений, — корнях, стеблях, листьях и элементах их форм, — и какие выводы можно было бы сделать из этого в отношении состава тех веществ, об этом могли бы кое-что сообщить многие уже имеющиеся исследования, если бы их рассмотреть с генетической точки зрения. Тот же, кто оказался в неприятной ситуации противоречия общепризнанному пониманию кажущихся незыблемыми отношений, тот, очевидно, не может ожидать, что высказываемые мнения найдут особенно благожелательный прием или поддержку. Однако я полагаю, что эти мнения, если, благодаря повторению моих опытов, они окажутся правильными, смогли бы оказаться важными и для других разделов естествознания, и что преимущества, вытекающие из них, не смогут остаться без внимания.
Высказанные взгляды не являются новыми, как они, возможно, покажутся кое-кому, но когда они высказывались, то снова и снова отбрасывались или ими пренебрегали, потому что проводимые в этом направлении опыты рассматривались как негативные, в то время как они проводились не сообразно с целью, и тем самым не могли ничего доказать ни за, ни против.
Кроме того, очевидно, недостаточно предусматривалось, что с доказательством возникновения элементарного вещества была бы доказана составная природа этих веществ.
Далее, производство и преобразование минеральных веществ в растениях скрываются тем, что растения одновременно поглощают эти вещества из почвы, из-за чего понимание действительного процесса было затруднено.
Точно так же очень много способствовала неверному взгляду весьма соблазнительная гипотеза, согласно которой минеральные вещества возникли вследствие охлаждения космических паров раньше, чем растения, хотя эта гипотеза по отношению к качеству веществ совершенно безразлична и не может объяснить его.
Различие между органическими и неорганическими веществами, которое все больше утрачивало ценность, теперь стало совершенно неудовлетворительным и больше нельзя принимать особенное возникновение составных частей почвы. Я выразил это в небольшой работе, посвященной данному предмету, опубликованной в 1876 году: «Не почва производит растения, но растение почву», что по сравнению с прежним взглядом является правильным.
По отношению к действительности следует сказать: почва возникает вместе с растениями.
Я знаю, что мои опыты не так полны, как хотелось бы, но я считал целесообразным опубликовать их часть, потому что надеюсь, что вследствие этого и другие обратятся к этому предмету. Число напрашивающихся вопросов и представляющихся возможными опытов так велико, что каждому, кто повторит и расширит мои опыты, усилия окупятся сторицей.
Особенно желательно было бы, если бы исследовали животный организм ми его способность
производить минеральные вещества. Например, содержит ли родившееся животное из этих веществ другие и в большем количестве, нежели яйцо.
Также и другие вещества, нежели фосфор и сера, находятся друг к другу в генетическом отношении, так что можно было бы одни, как фосфор, назвать первичными, а другие, как серу, вторичными. Я мог бы уже сейчас сообщить о большем числе опытов по этому поводу, но считаю все-таки надежнее еще продолжить их ряд и опубликовать их лишь в конце текущего года.
Фрайенвальде на Одере, декабрь 1879.
А. ф. Герцеле
Комментариев нет:
Отправить комментарий