Геннадий Прашкевич - Самые знаменитые ученые России

Процесс, изученный Тимирязевым, был назван фотосинтезом.

Долгое время было неясно, как, собственно, протекает фотосинтез, каков химический состав хлорофилловых зерен, какие лучи сложного солнечного света и как действуют при этом?

Основная заслуга Тимирязева заключается как раз в экспериментальной и теоретической разработке фотосинтеза. Он первый показал, что интенсивность протекающего процесса пропорциональна поглощенной энергии при относительно слабом свете, а при сильном освещении достигает определенной величины и уже более не растет. То есть, Тимирязев открыл явление светового насыщения фотосинтеза; он экспериментально обнаружил, что имеются два максимума поглощения света растением, которые лежат в области красных и синих лучей спектра и доказал приложимость закона сохранения энергии к процессу фотосинтеза. В то время у Тимирязева еще не было возможности провести полный физический и химический анализ хлорофилла, однако данные, полученные во время опытов, позволили ему сделать ряд смелых заключений и высказать гипотезы, впоследствии получившие подтверждение.

Тимирязев первый предположил, что хлорофилл может находиться в растениях в двух формах – в восстановленной и в окисленной. При этом и та и другая форма в процессе фотосинтеза могут переходить одна в другую. Окисленная форма хлорофилла, реагируя с углекислым газом воздуха, выделяет кислород и образует соединения хлорофилла с окисью углерода, превращаясь в восстановленную форму хлорофилла. А последняя взаимодействует с водой, окисляется и дает первый продукт синтеза – формальдегид, который затем превращается в крахмал, и переходит в первоначальную окисленную форму.

Конечно, в действительности это более усложненный процесс, но Тимирязев верно построил модель, в которой хлорофилл всегда служит своеобразным передатчиком углерода растению, подобно тому, как кровь служит для передачи кислорода животному организму. Кстати, на схожести указанных процессов построен сюжет прекрасного научно-фантастического романа рано погибшего талантливого уральского писателя Ю. Ярового «Зеленая кровь».

Тимирязев мечтал, что когда-нибудь «…физиологи выяснят в малейших подробностях явления, происходящие в хлорофилловом зерне, химики разъяснят и воспроизведут вне организма его процессы синтеза, имеющие результатом образование сложнейших органических тел, углеводов и белков, исходя из углекислоты; физики дадут теорию фотохимических явлений и выгоднейшей утилизации солнечной энергии в химических процессах; а когда все будет сделано, то есть разъяснено, тогда явится находчивый изобретатель и предложит изумленному миру аппарат, подражающий хлорофилловому зерну, – с одного конца получающий даровой воздух и солнечный свет, а с другого подающий печеные хлебы, и тогда всякому станет понятно, что находились люди, так настойчиво ломавшие себе головы над разрешением такого, казалось бы, праздного вопроса: почему и зачем растение зелено?»

Исследования, посвященные фотосинтезу, принесли Тимирязеву мировую славу. Он был избран членом Лондонского королевского общества, почетным доктором Кембриджского, Женевского университетов, а также университета Глазго, действительным членом Эдинбургского и Манчестерского ботанических обществ. Только в России Тимирязев остался всего лишь членом-корреспондентом Петербургской академии наук.

Впрочем, дело тут заключалось в политике.

Даже из Петровской академии, преобразованной Тимирязевым в Сельскохозяйственный институт, его уволили за неуступчивость и пропаганду дарвинизма. А в 1898 году его уволили и из числа штатных профессоров Московского университета.

Некоторое время Тимирязев читал лекции внештатно, но в 1902 году навсегда оставил преподавательскую деятельность, взяв на себя лишь заведование ботаническим кабинетом.

В 1911 году, вместе с другими профессорами, Тимирязев окончательно покинул Московский университет в знак протеста против реакционной политики тогдашнего министра просвещения.

Оказавшись вне стен научных учреждений, Тимирязев полностью отдался делу популяризации. Иногда он превращал в книгу цикл прочитанных лекций, иногда объединял в книгу различные статьи. Все его работы отличались несомненным талантом, а такие книги, как «Чарльз Дарвин и его учение», «Жизнь растения», «Солнце, жизнь и хлорофилл», «Земледелие и физиология растений», «Наука и демократия», читаются и сейчас.

В 1903 году, выступая в Лондонском королевском обществе, Тимирязев так начал лекцию «Космическая роль растения»:

«Когда Гулливер в первый раз осматривал академию в Лагадо, ему прежде всего бросился в глаза человек сухопарого вида, сидевший, уставив глаза на огурец, запаянный в стеклянном сосуде. На вопрос Гулливера диковинный человек пояснил ему, что вот он уже восемь лет как погружен в созерцание этого предмета в надежде разрешить задачу улавливания солнечных лучей и их дальнейшего применения. Для первого знакомства я должен откровенно признаться, что перед вами именно такой чудак. Более тридцати пяти лет провел я, уставившись, если не на зеленый огурец, закупоренный в стеклянную посуду, то на нечто вполне равнозначное – на зеленый лист в стеклянной трубке, ломая себе голову над разрешением вопроса о запасании впрок солнечных лучей!.».

С 1864 года Тимирязев постоянно выступал в защиту дарвинизма.

Он сразу понял, что выход в свет знаменитой книги Чарльза Дарвина «О происхождении видов путем естественного отбора, или сохранение приспособленных (благоприятствуемых) рас в борьбе за существование» открыл новую эпоху в истории мировой науки.

Кстати, на русский язык «Происхождение видов» перевел именно Тимирязев.

Что же касается сущности собственного научного метода, прочно связанного с дарвинизмом, Тимирязев объяснял его так:

«…Я главным образом стараюсь объяснить взаимные отношения, в которых должны находиться два основные метода исследования живых существ: метод экспериментально-физиологический и историко-биологический. Непониманием взаимного отношения этих двух путей исследования, служащих опорой и продолжением один другому, грешат еще многие современные натуралисты, как у нас, так и на Западе. Между биологами можно еще встретить таких, которые думают, что раз произнесено слово борьба за существование, то этим все объяснено, и готовы с негодованием или глумлением, только обнаруживающими их незнание, отнестись ко всякому применению к живым существам физических методов исследования. Точно так же между физиологами можно встретить таких, которые полагают, что раскрытие приспособлений живого организма выходит из пределов строго научного исследования. С самых первых шагов своей научной деятельности я пытался доказать односторонность этих точек зрения, взятых в отдельности, и плодотворность их гармонического слияния в одно стройное целое. Где кончается задача непосредственно физиологического опыта, перед физиологией открывается обширная область историко-биологического исследования, и, наоборот, всякое историко-биологическое исследование в качестве необходимых начальных своих посылок должно основываться на фактах, добытых всегда более точным экспериментально-физиологическим путем».