Гавриил Тихов - Шестьдесят лет у телескопа

Сняли спектр этой ели и увидели — полоса хлорофилла отсутствует. Сняли обыкновенную сосну в алма-атинском ботаническом саду — в спектре отчётливая узкая полоса поглощения хлорофилла. Значит, канадская ель и в Алма-Ате сохранила свои оптические свойства, вынесенные из суровой Канады.

Снимая спектр тянь-шаньской ели в ущелье Медео, близ Алма-Аты, мы нашли другое, не менее интересное явление. При температуре воздуха плюс 2 градуса полоса хлорофилла видна очень отчетливо, а на снимке, сделанном через две недели при температуре минус 6 градусов, полоса не видна. В противоположность канадской, тянь-шаньская ель очень быстро приспособилась к температуре воздуха.

Экспедиция астроботаников к устью Оби, в район Салехарда, привезла спектрограммы многих северных растений. У некоторых из них — карликовой, березы, кладоники, мытника, центрарин и других — спектр, снятый в июле, то есть даже в самое теплое время года, не дал сколько-нибудь заметной главной полосы поглощения хлорофилла.

Так мы нашли простое и естественное объяснение отсутствия полосы поглощения хлорофилла у марсианской растительности.

Теперь стало ясно, почему «зелень» на Марсе имеет голубой, синий и даже фиолетовый цвет. Если в спектре растения ослаблены красные, оранжевые, желтые и зеленые лучи, то лучи голубые, синие и фиолетовые приобретают большое значение. Значит, в суровом климате растения вместо зеленого могут иметь голубой, синий и фиолетовый цвет.

Недавно я прочел книжку «Обитель снегов» В. В. Агибаловой и П. В. Ковалева, В ней описывается природа Гималаев. Оказывается, что на Гималаях растут голубые сосны и голубые маки.

В 1950 и в 1951 годах А. П. Кутырева на Памире установила, что уже перед подъемом на Алайский хребет в речных долинах большие пространства пойменных лугов, высоких и сухих мест речной долины имеют коричневато-лиловый или сплошь синевато-лиловый оттенок. Это невольно вызывает сравнение с окраской тех мест поверхности Марса, где возможно предположить наличие растительности.

Окраска колосков некоторых видов мятликов, бескильницы, разных осок и злаков субальпийской растительности и растений в альпийском поясе Памира и Алая преимущественно темная, коричневато-лиловая. Естественно, что луг, покрытый выколосивщимися травами этого вида, приобретает коричнево-лиловый фон.

Более сухие места долины покрыты другими видами злаков, преимущественно диким туркестанским ячменем, типчаном, карабашем, или Черноголовкой. Их колоски уже синевато-лиловые, почти фиолетовые с голубовато-матовым налетом. Обширные пространства речных долин, где преобладают эти разновидности злаков, имеют общий синевато-лиловый цвет.

Далее. Сухие южные склоны долин застилают заросли низкорослой полыни, различные лапчатники и некоторые другие растения, Большая их часть покрыта густым войлочным опушением, которое придает голубовато-белую окраску зелени этих видов. Общий фон таких склонов при значительной густоте, покрова принимает нежный голубоватый оттенок.

Особенно большое впечатление производит Алайская долина. Она лежит высоко в горах, на высоте 3500–3600 метров над уровнем моря. Климат здесь довольно суровый. Иногда даже в летнее время долину покрывают растения, опушенные войлочным покровом. Тогда голубоватые просторы долины напоминают большое озеро, по которому разбросаны отдельные небольшие ярко-зеленые островки.

Колоски злаков в Алайской долине имеют в большинстве своем темную фиолетово-коричневую окраску.

У злаков Восточного Памира преобладает зеленая окраска листьев, но зато колоски у видов имеют или темную синевато-лиловую, или коричневую окраску. Особенно темный синевато-лиловый оттенок имеют колоски Черноголовки.

А. П. Кутырева изучала на Памире отражение растениями разных участков солнечного спектра. Найдено, что красные и инфракрасные лучи отражаются в основном культурными растениями южного происхождения, которые ранее на Памире не выращивались.

Собранные спектры растений в изученный районах, после обработки, согласно показали, что оптические свойства земных растений сурового климата сходны с оптическими свойствами растений марсианских.

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.

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.

Лак 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 пинта 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.