Մեծ Տիմիրյազևի ներդրումը ֆոտոսինթեզի ուսումնասիրության մեջ. Նախքան Կ. արեգակնային սպեկտրը. Այնուամենայնիվ, դեղին ճառագայթները մի փոքր կլանում են քլորոֆիլը և, հետևաբար, պահպանում են իրենց բնածին էներգիան նույնիսկ բույսի տերևի միջով անցնելուց հետո:

Լույսի սպեկտրի տարբեր մասերում ֆոտոսինթեզի գործընթացը

Դեղին ճառագայթների մեջ ֆոտոսինթեզի ավելի բարձր արագության գաղափարը չէր համապատասխանում էներգիայի պահպանման օրենքին: Կ.Ա.Տիմիրյազևն ապացուցեց այս դիրքի սխալ լինելը՝ ավելի ճշգրիտ որոշելով բույսերի ֆոտոսինթեզը լույսի սպեկտրի տարբեր մասերում։ Դրա համար նա արևի լույսն անցկացրեց նեղ ճեղքով պրիզմայի միջով (որը հնարավորություն տվեց ստանալ մոնոխրոմատիկ լույս) և այն նետեց հորտենզիա տերևի վրա։ մոնոխրոմատիկ լույս: Պարզվել է, որ կարմիր լույսով լուսավորված տերևի հատվածում նկատվել է օսլայի առատ ձևավորում, սպեկտրի կապույտ-մանուշակագույն հատվածում նույնպես շատ օսլա է եղել, այսինքն՝ որտեղ ամենաինտենսիվ կլանում է. լույսը տեղի է ունենում քլորոֆիլով: Այս փորձը ցույց տվեց, որ էներգիայի պահպանման օրենքը կիրառելի է նաև ֆոտոսինթեզի գործընթացի վրա՝ որքան ուժեղ է էներգիայի կլանումը, այնքան ավելի ածխաթթու գազ. Ֆիզիկոսների կողմից մշակված լույսի քվանտային տեսությունը բացատրում էր ֆոտոսինթեզի առավելագույն ինտենսիվությունը կարմիր ճառագայթներում։ Այժմ հաստատվել է, որ լույսը տարածվում է էներգիայի կապոցների՝ քվանտների տեսքով։ Քվանտի մեծությունը կախված է ալիքի երկարությունից. որքան մեծ է ալիքի երկարությունը, այնքան փոքր է քվանտի մեծությունը: Երկար ալիքի կարմիր ճառագայթները փոքր քանակությամբ քվանտա ունեն, բայց դրանց թիվն ավելի մեծ է, քան կարճ ալիքների (կապույտ-մանուշակագույն) ճառագայթներում, որոնք ավելի մեծ քվանտա ունեն։ Այսպիսով, սպեկտրի կարմիր մասը, որը կրում է մեծ թիվՔվանտան միավորի ժամանակի մեկ միավորի մակերեսի համար ֆոտոքիմիապես ավելի արդյունավետ կլինի, քան սպեկտրի ցանկացած այլ մաս: Կ.Ա.Տիմիրյազևի ուսումնասիրությունները նաև ցույց են տվել, որ թերթի վրա եղած էներգիայի ոչ ամբողջ անկումը ամբողջությամբ կլանված է դրանով. դրա մի մասը արտացոլվում է կամ անցնում թերթի միջով առանց կլանման (սպեկտրի կանաչ և չափազանց կարմիր ճառագայթներ): Անդրադարձված և առանց կլանման հաղորդվող լույսի քանակը տարբեր բույսերում տարբեր է։
Կլանված և արտացոլված լույսի քանակը բույսից բույս ​​տատանվում է: Դա կախված է լույսն անդրադարձնող տերևի կուտիկուլի հատկություններից, տերևի հաստությունից և կանաչ գույնի ինտենսիվությունից (ավելին :)։ Միջին հաշվով կարելի է ենթադրել, որ թերթիկը կլանում է իր վրա եղած էներգիայի մոտ 85-90%-ը։ Բայց քլորոֆիլով ներծծված ոչ ողջ էներգիան ամբողջությամբ օգտագործվում է ֆոտոսինթեզի գործընթացում։ Կլանված էներգիայի մեծ մասը (մինչև 90% կամ ավելի); վերածվում է ջերմության՝ նպաստելով թրթռման ժամանակ ջրի անցմանը գոլորշի վիճակի կամ բարձրացնելով տերևի ջերմաստիճանը։ Օրգանական նյութերի առաջացման համար ճառագայթային էներգիայի օգտագործման գործակիցը փոքր է և կազմում է 1-5%, միայն բացառիկ դեպքերում հասնելով 10%-ի։

Կ.Ա. Տիմիրյազևը հայտնի է որպես նյութապաշտական ​​աշխարհայացքի հաղթանակի եռանդուն մարտիկ, որպես փայլուն փորձարար և խիզախ դեմոկրատ գիտնական։

Կլիմենտ Արկադևիչ Տիմիրյազևը ծնվել է 1843 թվականի մայիսի 22-ին Սանկտ Պետերբուրգում՝ ազնվական, բայց դեմոկրատական ​​մտածողությամբ ընտանիքում։ 1860 թվականին Տիմիրյազևը ընդունվել է Սանկտ Պետերբուրգի համալսարանի ֆիզիկամաթեմատիկական ֆակուլտետի բնական բաժինը։

Տիմիրյազևը շատ ժամանակ և աշխատանք է նվիրել կենսաբանության ամենակարևոր խնդրի զարգացմանը՝ թե ինչ դեր ունի արևի ճառագայթը կանաչ բույսի կողմից օրգանական նյութերի ստեղծման գործում։ Քլորոֆիլի կանաչ պիգմենտի կլանման սպեկտրի երկարատև ուսումնասիրության արդյունքում գիտնականը պարզել է, որ կարմիր ճառագայթներն առավել ինտենսիվ են ներծծվում, իսկ կապույտ-մանուշակագույն ճառագայթները մի փոքր ավելի թույլ են: Բացի այդ, նա պարզել է, որ քլորոֆիլը ոչ միայն կլանում է լույսը, այլև քիմիապես մասնակցում է բուն ֆոտոսինթեզի գործընթացին։ ժամանակակից գիտվերջապես հաստատեց գիտնականի այս եզրակացությունները:

Այնուամենայնիվ, Տիմիրյազևի հիմնական գիտական ​​արժանիքը կայանում է նրանում, որ ապացուցել է, որ բնության ամենամեծ օրենքը՝ էներգիայի պահպանման օրենքը, վերաբերում է ֆոտոսինթեզի գործընթացին, հետևաբար՝ վայրի բնություն. Այդ տարիների հետազոտողների մեծ մասը, հատկապես գերմանացի բուսաբաններ Ջ.Սաքսը և Վ.Պֆեֆերը հերքում էին այդ կապը։ Կ.Ա. Տիմիրյազեւը ցույց տվեց, որ իր հակառակորդները մի շարք փորձնական սխալներ են թույլ տվել։ Անսովոր ճշգրիտ ուսումնասիրության տեխնիկան մշակելով՝ Տիմիրյազևը հաստատեց, որ միայն բույսի կողմից կլանված ճառագայթներն են արդյունք տալիս, այսինքն. իրականացնել ֆոտոսինթեզ. Կանաչ ճառագայթները, օրինակ, չեն ներծծվում քլորոֆիլով, և սպեկտրի այս հատվածում ֆոտոսինթեզ տեղի չի ունենում։ Բացի այդ, նա նշեց, որ ուղիղ համեմատականություն կա կլանված լույսի ճառագայթների քանակի և կատարված աշխատանքի միջև։ Այլ կերպ ասած, որքան ավելի շատ լույսի էներգիա է կլանում քլորոֆիլը, այնքան ավելի ինտենսիվ ֆոտոսինթեզ է տեղի ունենում։ Քլորոֆիլն ամենից շատ կլանում է կարմիր ճառագայթները, ուստի կարմիր ճառագայթների ֆոտոսինթեզն ավելի ինտենսիվ է, քան կապույտ կամ մանուշակագույնը, որոնք ավելի քիչ են կլանվում: Ի վերջո, Տիմիրյազևն ապացուցեց, որ ներծծված էներգիայի ոչ ամբողջ մասը ծախսվում է ֆոտոսինթեզի վրա, այլ դրա միայն որոշակի տոկոսը (1-3%): Միայն Կ.Ա.-ի դասական փորձերից հետո։ Տիմիրյազևը, ֆոտոսինթեզի մեր գիտելիքները ամուր հիմք են ստացել։

Նաև Տիմիրյազևի գրած «Գյուղատնտեսություն և բույսերի ֆիզիոլոգիա» գիրքը հսկայական ազդեցություն ունեցավ ռուսական ագրոնոմիական գիտության զարգացման վրա։ Սա տրակտատմեր ժամանակներում չի կորցրել իր նշանակությունը։

ATP-ի վերասինթեզի գլիկոլիտիկ ուղին
Այս վերասինթեզի ուղին, ինչպես կրեատին ֆոսֆատի ուղին, պատկանում է ATP-ի ձևավորման անաէրոբ ուղիներին: ATP-ի վերասինթեզի համար անհրաժեշտ էներգիայի աղբյուրը մկանային գլիկոգենն է, որի կոնցենտրացիան սարկոպլազմայում տատանվում է…

ինքնավար նյարդային համակարգ
Ինքնավար (վեգետատիվ) նյարդային համակարգապահովում է ներքին օրգանների կարգավորումը՝ ուժեղացնելով կամ թուլացնելով դրանց գործունեությունը, կատարում է հարմարվողական-տրոֆիկ ֆունկցիա, կարգավորում է նյութափոխանակության (նյութափոխանակության) մակարդակը օրգաններում և հյուսվածքներում։ Ահ...

բջջային օրգանելներ
Սնկային բջիջների ցիտոպլազմում առանձնանում են ռիբոսոմները, միտոքոնդրիումները, Գոլջիի ապարատը և միջուկները։ Սնկային պրոտոպլաստը շրջապատված է ցիտոպլազմային թաղանթով՝ պլազմալեմայով։ միջեւ բջջային պատըիսկ ցիտոպլազմային թաղանթը լոսոմներ են - ես...

Կլիմենտ Արկադևիչ Տիմիրյազևա(ռուս. Կլիմենտ Արկադևիչ Տիմիրյազև;* մայիսի 22 (հունիսի 3) 1843 (18430603), Սանկտ Պետերբուրգ, Ռուսական կայսրություն - ապրիլի 28, 1920, Մոսկվա, ՌԽՍՀ) - ռուս դարվինիստ բնագետ, կենսաբան, ֆիզիոլոգ, բույսերի ֆիզիոլոգների ռուսական և խորհրդային դպրոցի հիմնադիրներից մեկը։ ; Ռուսաստանի ԳԱ թղթակից անդամ (1917, Պետերբուրգի ԳԱ թղթակից անդամ 1890 թվականից)։

Կենսագրություն

Կլիմենտ Արկադևիչ Տիմիրյազևան ծնվել է Սանկտ Պետերբուրգում 1843 թ. Տարրական կրթությունստացել է տանը։ 1866 թվականին ավարտել է Պետերբուրգի համալսարանը որպես ազատ ուսանող (1861 թվականից Տիմիրյազեւը հեռացվել է համալսարանից՝ ուսանողական անկարգություններին մասնակցելու համար)։

1868–70-ին Տիմիրյազևը սովորել և աշխատել է արտասահմանում՝ գերմանական լաբորատորիաներում (K. Gierhof, G. Helmholtz, R. Bunsen, F. Hofmeister)և ֆրանս (P.Berthelot, J.Bussengo, C.Bernard)գիտնականներ.

Վերադառնալով Ռուսաստան՝ Տիմիրյազեւան պաշտպանեց իր թեզը վրաթեմա: «Քլորոֆիլի սպեկտրային վերլուծություն»,իսկ 1871 թվականին նշանակվել է Մոսկվայի Պետրովսկու անվան գյուղատնտեսական ակադեմիայի պրոֆեսորի կոչում։

1870-92-ին Տիմիրյազևան բուսաբանություն է դասավանդել Մոսկվայի գյուղատնտեսական ակադեմիայում, 1875-ից։ - շարքային պրոֆեսոր, 1877 թվականից՝ բույսերի անատոմիայի և ֆիզիոլոգիայի առաջին ռուսական ամբիոնի վարիչ, միաժամանակ 1877 թվականից՝ Մոսկվայի համալսարանի պրոֆեսոր։

1911-ին նա լքեց Մոսկվայի համալսարանը (ի նշան բողոքի ռեակցիոն նախարարի գործողությունների դեմ լուսավորությունԿասոն)

Վերջին 10 տարիներին Տիմիրյազեւան զբաղվել է միայն գիտական, գրական ու լրագրողական գործունեությամբ։ Սակայն հայտնի է, որ նա ջերմորեն ընդունել է Հոկտեմբերյան հեղափոխություն(1917թ.), իսկ մահվան տարում (1920թ.) բանվորների կողմից նույնիսկ ընտրվել է Մոսկվայի քաղաքային խորհրդի պատգամավոր։

Տիմիրյազեւի գիտական ​​գործունեությունն ու պատիվը

Տիմիրյազևի գիտական ​​հայացքները

առաջինը գիտական ​​աշխատանք 25-ամյա Կ. Ածխածնի երկօքսիդի տարրալուծումն ուսումնասիրող սարք, 1868).

Տիմիրյազևի գիտական ​​աշխատությունները, որոնք առանձնանում են իրենց ներդաշնակ կառուցվածքով, փաստացի նյութի ներկայացման հստակությամբ և հետևողականությամբ, նվիրված ֆոտոսինթեզի խնդրի փորձարարական և տեսական զարգացմանը։ Տիմիրյազևը հաստատեց, որ ֆոտոսինթեզն իրականացվում է էներգիայի պահպանման օրենքի համաձայն. Ֆոտոսինթեզի ինտենսիվությունը սերտորեն կապված է լույսի ինտենսիվության հետ։ Տիմիրյազևան կարծիք է հայտնել, որ քլորոֆիլը ոչ միայն ֆիզիկապես, այլև քիմիապես ներգրավված է ֆոտոսինթեզի մեջ՝ դրանով իսկ կանխատեսելով ժամանակակից գիտության զարգացումը։

Տիմիրյազևի կողմից ֆոտոսինթեզի էներգետիկ օրենքների ուսումնասիրությունը մեծ նշանակություն ունեցավ բնության մեջ նյութերի և էներգիայի շրջանառության գործընթացում կենդանի և ոչ կենդանի նյութի միասնության և կապի ուսմունքի հիմնավորման համար։ Կ.Ա.Տիմիրյազևան բարձրացրեց ֆոտոսինթեզի էվոլյուցիայի խնդիրը, որն իր զարգացումը գտավ ժամանակակից գիտության մեջ:

Տիմիրյազևը նաև մշակել է բույսերի ջրային ռեժիմի և հանքային սնուցման հարցեր. Բույսերի ֆիզիոլոգիայի և ագրոքիմիայի նվաճումները գյուղատնտեսական պրակտիկայում ներմուծելով՝ գիտնականը տեսավ ռացիոնալ հողագործության հիմքերը։

Բացառությամբ տեսական հետազոտությունՏիմիրյազևի արժանիքները պետք է ներառեն գործնական հաջողություններ. նա առաջինն էր, ով ներկայացրեց Ռուսական կայսրությունարհեստական ​​հողերում բույսերի մշակման հետազոտություն։ Հենց այդ նպատակով է Պետրովսկու անվան գյուղատնտեսական ակադեմիայում կառուցվել առաջին ջերմոցը, որի կազմակերպման փորձը գիտնականը վերցրել է Գերմանիայում սովորելու տարիներին։

Տիմիրյազեւը Ռուսաստանի ամենահետեւողական կողմնակիցներից, քարոզիչներից ու տեսաբաններից էր Դարվինիզմ.Գիտնականը պարզաբանեց իր շատ կարևոր հասկացությունների իմաստը, պաշտպանեց Չարլզ Դարվինի ուսմունքը հանրային դասախոսություններում և տպագիր աշխատություններում:

Տիմիրյազեւի ստեղծագործությունների ընտրված մատենագիտություն

Տիմիրյազևի աշխատությունները հրատարակվել են ինչպես առանձին հրատարակություններով, այնպես էլ որպես գիտական ​​ժողովածուների մաս.

• «Հրապարակային դասախոսություններ և ճառեր», Մ., 1888
• «Մի քանի հիմնական առաջադրանքներ ժամանակակից բնական գիտություն», Մ., 1895
• «Գյուղատնտեսություն և բույսերի ֆիզիոլոգիա» Մ., 1893
• «Չարլզ Դարվինը և նրա ուսմունքները» համար 4., Մ., 1898
• «Բույսի կյանքը», Մ., 1898
• Երկեր, հ.1–10, Մ., 1937–40
• Ընտիր երկեր, հ.1-4., Կ.-Խ., 1949-50. (ուկր.)
• Գիտություն և ժողովրդավարություն., Մ., 1963

Տիմիրյազևի մեծարում

Կ.Ա.Տիմիրյազևին շնորհվել է Գիտությունների ակադեմիայի թղթակից անդամի, Սանկտ Պետերբուրգի համալսարանի և բազմաթիվ գիտական ​​և հասարակական միավորումների ու կազմակերպությունների պատվավոր անդամի կոչումներ։ Խարկովի համալսարանը Տիմիրյազևին դարձրեց նաև պատվավոր պրոֆեսոր։

Այժմ Տիմիրյազևի անունը ռուսական պետություն է գյուղատնտեսական համալսարան(նախկին գյուղատնտեսական ակադեմիա): Մոսկվան ունի Տիմիրյազևի փողոց, Տիմիրյազևկա թաղամաս, Մոսկվայի մետրոյի Տիմիրյազև կայարան (բացվել է 1991 թվականին)։

Ուկրաինայում, որը կազմվել է գիտնականի անունից, տարածված են Timiryazevo և Timiryazevka տեղանունները։ Իսկ Կ.Ա.Տիմիրյազևի անվան փողոցները գտնվում են Կիևում, Լվովում, Խարկովում, Զապորոժյեում, Ուժգորոդում, Վիննիցայում, Լուգանսկում, Կիրովոգրադում և շատ այլ քաղաքներում։

1931 թվականին «Տիմիրյազևա» մոտորանավը գործարկվեց Նիկոլաևի նավաշինական գործարանում՝ 61 կոմունարների անունով։

• 1920 թվականին Կ.Ա.Տիմիրյազևը Լենինին ուղարկեց իր «Գիտություն և ժողովրդավարություն» աշխատության առաջին օրինակներից մեկը։
• Կ.Ա.Տիմիրյազևի գենետիկայի նկատմամբ ընդհանուր հետաքրքրությամբ քննադատական ​​ակնարկները բավարար հիմք էին 1930-50-ական թվականներին Տ.Դ.Լիսենկոյի կողմնակիցների կողմից գիտնականի աշխատանքի անբարեխիղճ օգտագործման համար գենետիկների դեմ պայքարում:
• Եթե ​​Տիմիրյազև անունը օգտագործող բնակավայրերի անունները տարածված են բացառապես Ղրիմում և Ուկրաինայի ձախ ափին, ապա փողոցների անունները. Տիմիրյազեւըհաճախակի են Արևմտյան Ուկրաինայում; իսկ Կիևում, ի տարբերություն երկրի քաղաքների մեծ մասի, ընդհանուր առմամբ, փողոցի պաշտոնապես ընդունված անվանումն է Տև Միրյազևսկան:

Աղբյուրներ, գրականության հղումներ

• ուկրաինական սովետական ​​հանրագիտարան 12 հատորով / խմբ. Մ.Բազան. - 2-րդ հրատ. - Մ .: Ure-ի հիմնական հրատարակություն, 1974-1985: Հատոր 11. kn.1., K., 1984, էջ 264-265
• Մանորիկ Ա.Վ.Կ.Ա.Տիմիրյազև - գիտական ​​գյուղատնտեսության հիմնադիր, Կ., 1962 (ռուս.)
• Սենչենկովա Է.Մ.Կ.Ա.Տիմիրյազևը և ֆոտոսինթեզի գիտնականները., Մ., 1961 (ռուս.)
• Lozhechko A. B. Kliment Timiryazev., M., 1964 (ռուս.)
• K. A. Timiryazev Դասախոսություն I. Արտաքին և ներքին կառուցվածքըբույսեր // և ևս 8 դասախոսություններ և որոշ աշխատություններ sinsam.kirsoft.com.ru կայքում «Ինքնակազմակերպում և ոչ հավասարակշռված գործընթացներ ֆիզիկայում, քիմիայում և կենսաբանության մեջ» (ռուս.)
• Կ.Ա.Տիմիրյազևի գործունեության մասին Պ.Ա.Կոշելի «Ֆոտոսինթեզ» հոդվածում (ռուս.)
• Տիմիրյազևի կենսագրությունը
• Տիմիրյազևի մասին «Պատմություններ կենսաբանների մասին» (ռուս.)
• Կ.Ա.Տիմիրյազևը «People.ru»-ում (ռուս.)
• Կ.Ա.Տիմիրյազևի մասին «Biography.ru» (ռուս.)

4.7 Կենսաբանություն, բուսաբանություն, ագրոնոմիա

4.7.051 Տիմիրյազևի ֆոտոսինթեզ

Բնագետ, բուսաբան, քիմիկոս, ֆիզիոլոգ, պատմաբան և գիտության հանրահռչակող; դարվինիզմի քարոզիչ, հրապարակախոս; Պետրովսկու անվան գյուղատնտեսական ակադեմիայի և Մոսկվայի համալսարանի պրոֆեսոր; Մոսկվայի համալսարանի բույսերի անատոմիայի և ֆիզիոլոգիայի ամբիոնի վարիչ; Բույսերի ֆիզիոլոգների ռուսական գիտական ​​դպրոցի հիմնադիր; Սանկտ Պետերբուրգի Գիտությունների ակադեմիայի (ԳԱԱ) թղթակից անդամ; Ժնևի, Գլազգոյի, Քեմբրիջի, Լոնդոնի թագավորական ընկերության համալսարանների պատվավոր անդամ; Բնագիտության, մարդաբանության և ազգագրության սիրահարների բուսաբանական ընկերության նախագահ; Մոսկվայի խորհրդի անդամ Կլիմենտ Արկադևիչ Տիմիրյազևը (1843-1920) ֆոտոսինթեզի խնդրի, ինչպես նաև ագրոնոմիայի կենսաբանական հիմքերի հետազոտության հիմնադիրն է։

Տիմիրյազեւը, իր իսկ խոսքերով, «աշխատել է գիտության համար եւ գրել ժողովրդի համար»։ Սկսած իր մագիստրոսական և դոկտորական ատենախոսություններից՝ «Քլորոֆիլի սպեկտրային վերլուծություն» (1871) և «Բույսի լույսի յուրացման մասին» (1875 թ.) գիտնականը կես դար ուսումնասիրել է բույսերը, քլորոֆիլը և ֆոտոսինթեզը և իր «Կյանքը» գիրքը։ Բույսի մասին» (1878), թարգմանվել է աշխարհի բազմաթիվ լեզուներով և առ այսօր գրավում է բազմաթիվ ընթերցողների:

Բուսական կյանքի թեման կենտրոնական է Տիմիրյազևի ստեղծագործության մեջ, որն առհասարակ գիտության մեջ ամենակարևորներից է, քանի որ դրա հետ է կապված երկրի վրա կյանքի գոյությունը։ Բույսի կյանքի ընթացքում տերևների քլորոֆիլային հատիկները «ուտում են» օդում պարունակվող ածխաթթու գազը, ավելի ճիշտ՝ սնվում են լույսի ազդեցության տակ ածխածնի երկօքսիդից ազատված ածխածնով։

1877 թվականին գերմանացի բուսաբան Վ. Պֆեֆֆերը բույսերի այս «օդային սնուցումն» անվանեց «ֆոտոսինթեզ»: «Բույսեր - կենդանիներ - մարդիկ» շղթայում բույսերը բոլոր կենդանի էակների հիմքն են, սննդային շղթաները սկսվում են դրանցից։ Հենց բույսերը, որպես արևի էներգիայի մեր մոլորակ փոխանցողներ (արևի լույսի էներգիան վերածելով ածխաջրերում կուտակված էներգիայի), երաշխավորում են երկրի վրա կյանքի պահպանումը:

Ֆոտոսինթեզը կիրառվում էր 19-րդ դարում։ բազմաթիվ բնագետներ՝ Ջ.Պրիստլի, Ջ.Ինգենգաուզ, Ջ.Սենեբիեր, Ն.Սոսյուր, Յ.Մայեր, Դ.Գ. Սթոքսը, Յու.Սաքսը և ուրիշներ, ովքեր ուսումնասիրել են ֆոտոսինթեզի կախվածությունը լուսավորությունից, տերևում քլորոֆիլի պարունակությունը, մթնոլորտում CO2-ի առկայությունը, բույսում լույսի էներգիայի վերածումը քիմիական էներգիայի, առանձին մասերի դերը։ սպեկտրի այս գործընթացում ...

1860-ականների վերջից։ Տիմիրյազևը նաև զբաղվեց այս գործընթացի ուսումնասիրությամբ։

Կարելի է ֆիզիոլոգի կողմից այդքան սիրելի Ջ. Սվիֆթի խոսքերը ընդունել որպես Տիմիրյազևի աշխատանքի էպիգրաֆ. ողջ մարդկության երախտագիտությունը»։ Կլիմենտ Արկադիևիչը հիանալի աշխատանք կատարեց հողատարածքների վրա՝ աճեցնելով եգիպտացորենի հասկեր և խոտի շեղբեր և մարդկանց տվեց մշակաբույսերի բերքատվությունը բազմապատկելու ճիշտ բաղադրատոմսը:

Գիտնականը գյուղում ստեղծել է առաջին փորձարարական կայանը փորձարարական դաշտում։ Ռենևկա, Սիմբիրսկի նահանգ, որտեղ նա ուսումնասիրել է հանքային պարարտանյութերի ազդեցությունը բերքի վրա (1867 թ.); Պետրովսկու գյուղատնտեսական ակադեմիայի տարածքում նա կառուցեց առաջին ջերմոցը՝ «բուսական տուն» (1872); Նիժնի Նովգորոդի Համառուսաստանյան ցուցահանդեսում (1896) կազմակերպեց առաջին ցուցադրական փորձարարական կայանը նման տան հետ և այլն։

«Գյուղատնտեսություն և բույսերի ֆիզիոլոգիա», «Բույսերի ազոտի ծագումը» և այլն հոդվածներում բուսաբանը իր փորձերի հիման վրա, որոնք ճանաչում են ստացել Ռուսաստանում և Եվրոպայում, առաջ են քաշել ագրոնոմիական քիմիայի և բույսերի ֆիզիոլոգիայի վերջին նվաճումները, երաշտի դեմ պայքարում արհեստական ​​ոռոգում և խոր հերկ, հանքային պարարտանյութերի կիրառում, երեքնուկի ցանքաշրջանառություն, անտառային հողմաբեկորներ, մոլախոտերի դեմ պայքար, հացահատիկային երաշտադիմացկուն սորտերի օգտագործում ցանքի համար։

Բուսաբանը պնդել է հզոր արմատային համակարգով նոր սորտերի բուծման նպատակահարմարությունը կամ կրճատված տրանսսպիրացիա (ջրի գոլորշիացում); ազդել է գյուղատնտեսության մեջ վեգետատիվ մեթոդի կիրառման վրա. նախաձեռնել է սելիտրայի արտադրության գործարանների ստեղծում; հիմք դրեց էլեկտրական լուսավորության տակ բույսեր աճեցնելու համար:

Տիմիրյազևի համար «Գիտությունը պետք է ավելի արդյունավետ դարձնի ֆերմերի աշխատանքը» կարգախոսը նույնպես գործելու հիմնական ուղեցույցն էր։

Գիտնականն իր բոլոր առաջարկություններն արել է՝ հիմնվելով ֆոտոսինթեզի ուսումնասիրության վրա։ Բույսերին տալով մեր մոլորակի արևի և կյանքի միջև միջնորդի տիեզերական դերը՝ Տիմիրյազևը գտավ գերմանացի գիտնականների կողմից առաջադրված հարցի պատասխանը. Մայերը և Գ.Լ.Ֆ. Հելմհոլցը, էներգիայի պահպանման օրենքի հիմնադիրները՝ արդյոք արևը կյանքի աղբյուր է։

Գիտնականը սկսել է ամենաբարդ և նուրբ փորձերը կատարելով (այն ժամանակից ի վեր ոչ մի փորձարարի կողմից չվերարտադրվել) և ապացուցելով, որ ածխաթթու գազի տարրալուծման արձագանքը մթնոլորտ արտազատվող թթվածնի և բույսերի համար անհրաժեշտ ածխածնի, այսինքն. ֆոտոսինթեզն ուղղակիորեն կախված է քլորոֆիլից և կլանված ճառագայթների էներգիայից։

Մինչ Տիմիրյազևը, այս փաստարկները միայն որպես վարկած էին գնում: Այդ նպատակով ֆիզիոլոգն առաջին անգամ օգտագործեց հատկապես զգայուն սպեկտրոսկոպներ, լույսի զտիչներ, մշակեց գազի թակարդներ և անալիզատորներ, լուսավորությունը չափող սարքեր, բարելավեց գազի վերլուծության տեխնիկան, ինչը հնարավորություն տվեց վերլուծել գազի քանակությունը զարմանալի ճշգրտությամբ: ժամանակակից հետազոտողներ.

Ցույց տալով, որ ցածր լույսի ներքո ֆոտոսինթեզը կախված է ներծծվող էներգիայի քանակից, իսկ ուժեղ լույսի դեպքում այն ​​հասնում է լույսի հագեցվածության, գիտնականը «փորձնականորեն պարզել է, որ կա բույսի կողմից լույսի կլանման երկու առավելագույնը, որոնք ընկած են կարմիր և կապույտ ճառագայթների մեջ։ սպեկտրը; ապացուցել է էներգիայի պահպանման օրենքի կիրառելիությունը ֆոտոսինթեզի գործընթացում։ (Վ.Պ. Լիշևսկի):

Ածխածնի երկօքսիդի տարրալուծման համար առավել բարենպաստ էներգետիկ պայմանները, ըստ Տիմիրյազևի, տվել են կարմիր ճառագայթներ, իսկ քլորոֆիլն ինքնին ամենակատարյալ էներգիան կլանողն էր: Այս ամենը հաստատվել է ավելի ուշ հայտնագործությամբ քվանտային տեսությունև այլ գիտնականների կողմից ֆոտոսինթեզի ուսումնասիրությունները:

Առաջին անգամ ապացուցելով, որ քլորոֆիլի կանաչ գույնը հատուկ հարմարեցված է ածխաթթու գազի տարրալուծման համար անհրաժեշտ արևային էներգիան ներծծելու համար, գիտնականը պարզել է, որ հենց քլորոֆիլի այս «գույնն» է թույլ տալիս անգույն ածխաթթու գազի տարրալուծման: - կանչեց. քլորոպլաստներ.

Տիմիրյազևն առաջին բուսաբանն էր, ով խոսեց էներգիայի պահպանման օրենքի մասին՝ «լույս» բառը փոխարինելով «ճառագայթային էներգիա» արտահայտությամբ, և առաջինն արտահայտեց այն միտքը, որ «ածխաթթու գազի տարրալուծման գործընթացը պետք է կախված լինի էներգիայից։ արեւի ճառագայթները, և ոչ նրանց պայծառությունից։

Ռուս գիտնականն ամփոփել է իր 35 տարվա հետազոտության արդյունքները (որոնք միջանկյալ փուլերում փայլուն հրապարակումներ են ունեցել) իր փայլուն «Բույսի տիեզերական դերը» կրոնյան դասախոսության մեջ, որը տրվել է 1903 թվականին Լոնդոնի թագավորական ընկերությունում։

Համաշխարհային գիտական ​​հանրությունը սպառիչ պատասխաններ է ստացել այն հարցերին, թե ինչպես է ընթանում ֆոտոսինթեզը, ինչպիսին է ենթադրաբար քլորոֆիլի քիմիական բաղադրությունը, որն է արևի լույսի ազդեցության մեխանիզմը, ինչպես է այդ գործընթացը կախված տարբեր ալիքի երկարության ճառագայթներից։

Ընդհանուր առմամբ, Տիմիրյազևն առաջինն էր, ով ձևակերպեց գաղափարներ ֆոտոսինթեզի՝ որպես արևային էներգիայի կուտակման գործընթացի մասին։

Ֆոտոսինթեզի տեսությունը մանրամասն մշակելիս Տիմիրյազևը հասկացավ, որ դարասկզբին գիտությունը դեռ ի վիճակի չէր այս գործընթացի ամբողջական նկարագրությունը տալ։

Գիտնականն այս մասին մեկ անգամ չէ, որ գրել է իր գրվածքներում, և միևնույն ժամանակ նա միանգամայն վստահ էր, որ շատ շուտով «ֆիզիոլոգները ամենափոքր մանրամասնությամբ կպարզեն այն երևույթները, որոնք տեղի են ունենում քլորոֆիլային հատիկի մեջ. քիմիկոսները կբացատրեն և կվերարտադրեն մարմնից դուրս նրա սինթեզի գործընթացները, որի արդյունքում ձևավորվում են ամենաբարդ օրգանական մարմինները, ածխաջրերը և սպիտակուցները՝ սկսած ածխաթթու գազից. ֆիզիկոսները կտան ֆոտոքիմիական երևույթների տեսություն և արևային էներգիայի առավել շահավետ օգտագործումը քիմիական գործընթացներ; և երբ ամեն ինչ արված է, այսինքն. բացատրվում է, որ մի հնարամիտ գյուտարար կհայտնվի և կառաջարկի ապշած աշխարհին մի սարք, որն ընդօրինակում է քլորոֆիլի հատիկը, մի ծայրից ստանում է անվճար օդ և արևի լույս, իսկ մյուս կողմից թխած հաց է մատուցում: Եվ այդ ժամանակ բոլորի համար պարզ կդառնա, որ եղել են մարդիկ, ովքեր այդքան համառորեն տարակուսել են այսպիսի պարապ թվացող հարցի լուծումը՝ ինչու և ինչու է բույսը կանաչ:

Այդ ժամանակից անցել է հարյուր տարի, քանի դեռ ապշած աշխարհին թխած հացով սպասարկող նման ապարատ չի ստեղծվել, բայց մի՞թե դա դեռ աշխարհի վերջը չէ։

P.S. Ի վերջո, մեջբերենք Տիմիրյազևին. նրա այսօրվա խոսքերն էլ ավելի խորը իմաստ են ստացել. «Գիտությունն իրավունք չունի մտնել իր սրբավայրը, թաքնվել ամբոխից՝ պահանջելով, որ նրանք հավատան իրենց խոսքի օգտակարությանը։ Գիտության ներկայացուցիչները, եթե ուզում են, որ այն վայելի հասարակության աջակցությունն ու համակրանքը, չպետք է մոռանան, որ իրենք այս հասարակության ծառան են, որ ժամանակ առ ժամանակ պետք է ներկայանան նրա առջև, ինչպես հոգաբարձուի առջև, որին հաշիվ են պարտք։

Կլիմենտ Արկադևիչ Տիմիրյազևը ծնվել է 1843 թվականի մայիսի 25-ին (հունիսի 3) Սանկտ Պետերբուրգում։ հայրն էր ժառանգական ազնվական, ծառայել է որպես Սանկտ Պետերբուրգի մաքսային շրջանի ղեկավար։ Տիմիրյազևը գերազանց կրթություն է ստացել տանը և 1860 թվականին դարձել Պետերբուրգի համալսարանի իրավաբան ուսանող։ Գրեթե անմիջապես նա տեղափոխվեց ֆիզմաթ ֆակուլտետի բնական բաժին։ 1861 թվականին հեռացվել է ուսանողական շարժմանը մասնակցելու պատճառով։ Մեկ տարի անց նա ընդունվեց վերապատրաստման՝ որպես կամավոր։ 1866 թվականին ավարտել է համալսարանը, ստացել բ.գ.դ. 1868-ին սկսվեց գիտական ​​կարիերաՏիմիրյազև. նա հրապարակեց իր առաջին աշխատանքը ֆոտոսինթեզի ուսումնասիրության վերաբերյալ և մեկնեց արտասահման, որտեղ աշխատեց նշանավոր ֆիզիկոսների, քիմիկոսների և բուսաբանների լաբորատորիաներում: 1871 թվականին պաշտպանել է մագիստրոսական թեզը, աշխատանքի է անցել մերձմոսկովյան Պետրովսկու անվան գյուղատնտեսական ակադեմիայում։ 1875 թվականին դարձել է բուսաբանության դոկտոր, 1877 թվականից դասախոսել է Կայսերական Մոսկվայի համալսարանում։ Աշխատել է ֆոտոսինթեզի խնդիրների վրա, գործնականում ակտիվորեն կիրառել գիտական ​​նվաճումները։ դարձել է Սանկտ Պետերբուրգի ԳԱ թղթակից անդամ, անդամ է եղել բազմաթիվ արտասահմանյան գիտական ​​ընկերությունների և ուսումնական հաստատություններ. 1911-ին քաղաքական դրդապատճառներով հեռացել է համալսարանից։ Տիմիրյազևը ողջունեց Հոկտեմբերյան հեղափոխությունը, քանի որ նա հաստատակամ հանրապետական ​​էր: Կլիմենտ Տիմիրյազևը մահացել է 1920 թվականի ապրիլի 28-ին Մոսկվայում։

19-րդ դարի սկզբին գիտնականները որոշակիորեն աղոտ պատկերացում ունեին այն մասին, թե ինչ գործընթացներ են տեղի ունենում բույսերում: Սկզբում հայտնի դարձավ, որ բույսերը թթվածին են արտանետում, հետո պարզվեց, որ թթվածինը բաց է թողնվում միայն լույսի տակ գտնվելու դեպքում։ Քիչ անց պարզվեց, որ բույսեր են ձևավորվում օրգանական նյութեր, իսկ կանաչ տերեւների մեջ պարունակվող հատուկ պիգմենտը` քլորոֆիլը, պատասխանատու է այս գործընթացի համար։

Իսկ ի՞նչ դեր է խաղացել ռուս գիտնական Կլիմենտ Արկադևիչ Տիմիրյազևը ֆոտոսինթեզի ուսումնասիրության մեջ։ Ամենակարևորներից մեկը նա պարզեց, որ հենց կանաչ պիգմենտ քլորոֆիլն է ֆոտոսինթեզի գործընթացի հիմնական օղակը: Նա նաև ապացուցեց, որ ֆոտոսինթեզի գործընթացի արագությունն ու արդյունավետությունը տարբեր են, երբ բույսերը լուսավորվում են տարբեր սպեկտրային կազմի լույսով (կարմիր և կապույտ ճառագայթների դեպքում բոլոր ռեակցիաներն ընթանում են ամենաարագ և արդյունավետ, իսկ դեղինի դեպքում ֆոտոսինթեզը շատ ավելի վատ է) և որ ածխաթթու գազի տարրալուծման ռեակցիան բույսերում տեղի է ունենում հենց լույսի ազդեցության տակ։

Տիմիրյազևն առաջինն էր, ով ուսումնասիրեց քլորոֆիլի կարևորագույն հատկությունները, նրա բաղադրությունը և փոխազդեցությունը լույսի ճառագայթների հետ և պարզեց, թե ինչպես են տեղի ունենում ածխածնի երկօքսիդի ածխածնի և թթվածնի բաժանման ռեակցիաները քլորոֆիլի օգնությամբ։ Ինչպե՞ս է ընթանում ֆոտոսինթեզի ռեակցիան ընդհանրապես: Անունից պարզ է դառնում («լուսանկար» հունարեն «լույսից» և «սինթեզ»՝ «համադրություն»), որ միայն լույսի ազդեցությամբ։ Եթե ​​խոսենք ֆոտոսինթեզի պրոցեսների տեղայնացման մասին, ապա դրանք առաջանում են բույսերի բջջի հատուկ օրգանելներում՝ քլորոպլաստներում, որտեղ կենտրոնացված է ամբողջ քլորոֆիլը։ Ածխածնի երկօքսիդը և ջուրը մտնում են քլորոպլաստներ՝ քայքայվելով դրա բաղկացուցիչ մասերի (ջրածին, ածխածին, թթվածին), որոնցից սինթեզվում են օրգանական նյութեր։ Դրանք բոլորն էլ մեծ նշանակություն ունեն մեր մոլորակի ողջ կյանքի համար, քանի որ առաջնային են սննդի բոլոր շղթաներում։ Սրա համար էական դերֆոտոսինթեզը և, համապատասխանաբար, բույսերը մատնանշեցին Տիմիրյազևը:

Կլիմենտ Տիմիրյազևը ոչ միայն տեսական գիտնական էր, այլև հիանալի պրակտիկանտ և շատ բազմակողմանի: Գիտնականը, ով աշխատել է բուսաբանության բազմաթիվ ոլորտներում, փորձել է իր աշխատանքի արդյունքները կիրառել գործնականում, ստեղծել է այն ժամանակների համար եզակի ինստալացիաներ և սարքեր՝ բարձր զգայունությամբ և ճշգրտությամբ։ Նրանց օգնությամբ Տիմիրյազեւը բազմաթիվ փաստեր է հաստատել ֆոտոսինթեզի մասին։

Կլիմենտ Արկադևիչը ամբողջ կյանքում զբաղվել է ֆոտոսինթեզի խնդրով, առաջարկել նոր վարկածներ, փորձարարականորեն հաստատել տեսություններ։ Նրա ձեռքբերումներն այս ոլորտում ակտիվորեն օգտագործվել են հետազոտողների կողմից, ովքեր աշխատել են շատ ավելի ուշ: Համաշխարհային համբավը գիտնականին հասավ իր կենդանության օրոք, և նրա աշխատանքի արդյունքները կազմում են ֆոտոսինթեզի զարմանալի գործընթացի մասին ժամանակակից գիտելիքների հիմքը։

Տիմիրյազևի աշխատանքները ծառայեցին ֆոտոսինթեզի բնագավառում հետագա հայտնագործություններին։ Այսպիսով, ածխածնի երկօքսիդի օգնությամբ պիտակավորված ածխածնի ատոմներով, ամերիկացի կենսաքիմիկոս Մելվին Կալվինին հաջողվեց պարզել ածխաթթու գազի յուրացման քիմիան, այսպես կոչված, Կալվինի ցիկլը: Սա իր հերթին խթան հաղորդեց հետագա զարգացում ԳյուղատնտեսությունՇրջակա միջավայրի պայմանների փոփոխությունը թույլ է տալիս հարմարեցնել ֆոտոսինթեզի արտադրանքի հարաբերակցությունը և պայմաններ ստեղծել բույսերի օպտիմալ զարգացման համար: