Нечто: К обмену веществ - через энергообмен

Валерий Бояров
22 января, 2014 - 00:45

Название продукта: 
Электрические поля

Электроды, приложенные к освещенному и неосвещенному участкам живого зеленого листа, обнаруживают разность потенциалов. Под солнцем кожа покрывается бронзовым загаром. Огурцы на искусственном свету в парнике можно выращивать до огромных размеров...

 

1098

Таких примеров великое множество. Как объяснить все эти явления? Пока на этот вопрос еще нельзя ответить окончательно. Оно и понятно. Механизм процессов, происходящих в живой клетке, остается для нас не совсем ясным. Даже физики, имеющие дело с неживой природой, еще не дали точного определения «обыкновенному» электрическому току. А электрические процессы, происходящие в клетках, по всей вероятности, еще сложнее. 

 

Клетка — электрическая система. Пока она жива, в ней есть разность потенциалов. У мертвой же клетки потенциала нет. Раз так, то клетка не может быть равнодушна к электрическому полю, создаваемому соседними клетками, и к полю среды, окружающей все растение. Тут не о чем спорить. Многочисленные опыты уже сказали свое слово.

 

Вот один из таких сравнительно несложных экспериментов. В магнитном поле проращивались семена различных растений. Те зерна, корешок зародыша которых был обращен к южному полюсу, прорастали быстро и образовывали хорошо развитые корень и стебель. Такие же семена, ориентированные зародышем на север, развивались медленнее: природа исправляла ошибку, допущенную человеком: молодой корень изгибался и тоже начинал расти в сторону южного полюса. Аналогичное явление наблюдается и в природе, то есть в магнитном поле Земли. Между потенциалом клеток и потенциалом внешней среды происходит постоянный энергообмен. Он, быть может, не менее важен, чем обмен веществ.

 

1101

Пока все попытки управлять ростом и развитием растений строятся, как правило, на использовании обмена веществ. Задача земледельца — добиться, чтоб каждая культура получила необходимые вещества и необходимые условия для их усвоения. Этим определяются едва ли не все стороны сельскохозяйственного производства: внесение удобрений, полив, закрытие влаги, заботы о лучшей структуре почвы. Ускорить обмен веществ — вот цель, вот сейчас основной путь к высокому урожаю. Даже химические методы защиты растений основаны на том, что мы искусственно нарушаем обмен веществ у сорняков, насекомых и болезнетворных бактерий. Во всех этих направлениях сельскохозяйственная наука действует, так сказать, от сотворения мира и добилась несомненных успехов.

 

А вот энергообмен между растением и окружающей средой, а также между отдельными клетками растения почти не учитывается и не используется. Вместе с тем оба обмена неразрывно связаны и, по-видимому, представляют собой две стороны единого процесса.

 

 

Давно известен такой опыт. В электрическое поле, резко отличающееся от полей, известных в природе, помещают какое-нибудь растение. Проходит всего несколько часов, и растение, как правило, гибнет. Но иногда этот опыт дает неожиданный результат: растение бурно развивается и становится в 4—6 раз урожайнее, чем обычно. Странно, не правда ли? Не менее были поражены исследователи, несколько видоизменив эксперимент. Электрический ток стали пропускать через поверхность почвы. Снова растения гибли. Но иногда ток, наоборот, как бы подгонял рост и развитие. Получались растения и плоды-гиганты: редис достигал 13 см в диаметре, а морковь весила 5,5 килограмма.

 

Значит, разные по характеристикам электрические и магнитные поля действуют по-разному. Но как? Когда они подавляют, а когда стимулируют растения? Биологам, физикам и биохимикам еще предстоит исчерпывающе ответить на этот вопрос. А пока можно поделиться только предположением. Растение следует, по всей вероятности, рассматривать как некую электрическую систему. Оно питается за счет энергии солнца. Гибнет растение тогда, когда электрическое воздействие по своей величине не соответствует запросам растения.

 

Можно объяснить и возникновение в искусственном поле плодов-гигантов. Видимо, естественный энергетический баланс растения не является идеальным. И наша искусственная добавка в виде усвояемой энергии поля дает растению дополнительные возможности развиваться, ускоряет обмен веществ, вызывает усиленное плодоношение.

 

Ничего необычного здесь нет. Представьте себе не растение, а какую-нибудь другую электрическую систему. Например, двигатель. Основной показатель его «жизни», конечно, не плодоношение, а число оборотов. Но закономерность такая же. Если напряжение и сила тока в питающей сети чрезмерны, двигатель сгорает. (В аналогичном случае растение гибнет.) Питание двигателя недостаточно — он не дает расчетного числа оборотов. (Так, по-видимому, растение ведет себя в природных условиях.) Наконец, если питание в сети оптимальное, то и обороты расчетные (растение развивается в поле, восполняющем недостаток усвояемой энергии; тут-то и возникают плоды-гиганты).

 

Сравнение, конечно, грубое, но зато наглядное. Оно указывает задачу: создать для растения такое поле, которое характеризовалось бы не просто энергией, а строго дозированной и усвояемой энергией. И тогда открыт путь к изобилию. Проще простого...

 

1099

 

Вот тут-то нас и подстерегает основная трудность. Какую энергию можно считать усвояемой для растения? Какими дозами подавать ее в растения? До сих пор биологи не могут решить этих загадок, заданных природой. Опыты, о которых шла речь, представляют собой слепую попытку электрически воздействовать на растение как на электрическую систему, которая до сих пор почти не изучена. Исследователь попадает тут в положение человека, не знающего параметров прибора, но рискующего все-таки включать его в сеть. Один раз прибор работает, а девяносто девять раз «горит». Кроме того, растений тысячи и тысячи, а полей с различными параметрами и того больше.

 

Значит, для того, чтобы научиться активно вмешиваться в процессы, происходящие в живом организме, необходимо детально разобраться, каков его энергетический механизм.

 

Для этого надо прежде всего понять, что такое фотосинтез. Это одно из самых сложных и интересных явлений в жизни растений. С помощью фотосинтеза из молекул углекислоты, воды и солей под действием солнечных Лучей созидается живая клетка. Проблема фотосинтеза до последнего времени решалась на основе теории фотохимии растворов, изучалась с точки зрения фотохимических превращений. В этом направлении поставлено очень много экспериментов, написана масса теоретических работ. И все-таки сложнейшие процессы, идущие в живом организме, не нашли удовлетворительного объяснения.

 

Известны все основные участники фотосинтеза, и химическая реакция в самом общем виде не представляет собой секрета. Ее можно было бы даже записать таким образом: Углекислота + Вода + Соли + Солнечные Лучи = Живая Клетка. И какой-нибудь доверчивый чудак мог бы даже проделать такой опыт: взять стакан газированной воды, добавить ложку соли и выставить на солнышко, а затем ожидать, что в стакане появится живая растительная ткань...

 

Нет, по-видимому, с помощью одной фотохимии растворов нельзя объяснить рост, дыхание, воспроизведение и другие процессы, происходящие в живом организме. До последнего времени было даже в точности неизвестно, где расположен источник электрической энергии, питающей многочисленные ионные процессы, происходящие в растении. Теперь мы знаем, что это листья. Вспомним: между затемненным и освещенным участками листа всегда есть значительная разность потенциалов. Она изменяется в зависимости от силы падающего света.

 

Но и это еще не все. Ученые доказали, что хлоропласты и содержащиеся в них пигменты — хлорофилл и каротиноиды — обладают ясно выраженными полупроводниковыми свойствами. Они ведут себя как своеобразная и достаточно мощная солнечная батарея.

 

Эти и другие открытия приводят к мысли о том, что теорию фотосинтеза надо строить на основе квантовой электроники, то есть с позиций, приближающихся к физике твердого тела, а не фотохимии. Уже сейчас можно пытаться рассмотреть квантовые явления, происходящие внутри атомов и молекул твердых, жидких и газообразных веществ, находящихся в растении, описать процессы их взаимодействия.

 

При этом важно понять растение как своеобразную электрическую систему. С тех пор, как существует клеточная теория, многие ученые пытались представить растение просто как сумму клеток. Казалось, если понять отдельно каждую клетку, то и в целом растении никаких тайн не останется. Но практика пока не подтверждает этот взгляд. Он не раскрывает истинной картины и не ладит с диалектикой.

 

Еще два века тому назад некоторые философы наивно исходили только из того, что человеческое общество состоит из отдельных людей. А раз так, заключали они, то и все общественные процессы можно объяснить природой человеческой личности, ее характером. Они не понимали, что в целом обществе царят качественно иные законы. Нужен был гений Маркса, чтобы посмотреть шире, проанализировать общество в целом, вскрыть наиболее общие закономерности его развития.

 

Таких примеров можно найти много и едва ли не в каждой отрасли знания. Вот почему нельзя ограничиваться исследованием растений на клеточном уровне. Необходимо узнать, что представляет собой целое растение в физическом смысле. Пока мы знаем лишь механизм проникновения световой энергии в растение и утверждаем, что оно является электрической системой и обладает определенной проводимостью. Все эти существенные детали приближают нас к возможности построить электрическую модель растения.

 

Представьте на минуту, что такая модель создана. Тогда нетрудно будет выяснить, как система реагирует на любые внутренние и внешние изменения; легко будет определить условия, необходимые для интенсификации роста и продуктивности растений. Словом, энергообмен становится могучим инструментом нашего воздействия на обмен веществ.

 

Одна из задач нового направления — улучшить энергетический баланс растения и тем самым заставить его перерабатывать больше питательных веществ. Как это сделать? Если продолжить наше сравнение живого растения с двигателем, то, прежде всего, надо «прочесть» технические характеристики этого «двигателя». Понятно, что это не напряжение и не сила тока. Растение «питается» не током, а определенной дозой облучения. Дозу эту несут волны вполне определенного диапазона.

 

Чтобы понять, как это происходит, вспомним, что в парниках растения развиваются под светом мощных электрических ламп. Чем ярче лампы, то есть чем больше доза облучения, тем, казалось бы, быстрее должны расти культуры. Но, оказывается, эта зависимость гораздо сложнее. Растениям совсем небезразлично, на волнах какой длины поступает к ним энергия. В инфракрасных лучах они чувствуют себя хуже, их листья сворачиваются. Ультрафиолетовые лучи растения поглощают лучше. Можно предположить, что растения используют не все излучение спектра, а только какие-то части его. Основная же масса лучевой энергии ламп расходуется зря.

 

Выходит, что растению в парнике совсем не нужен обычный свет, то есть излучение в очень широком диапазоне волн — от инфракрасных до ультрафиолетовых. Может быть, надо найти всего-навсего одну или несколько оптимальных длин волн. Грубую нить накаливания можно заменить частотным генератором, работающим на одной или нескольких, но зато оптимальных длинах волн: Питание такого генератора потребует куда меньше затрат, чем применение обыкновенных ламп накаливания.

 

Та же самая идея лежит в основе электрических методов борьбы с насекомыми— вредителями сельского хозяйства. Обычно их уничтожают ядохимикатами. Это не всегда удобно. Химикаты стоят дорого, требуют много техники, в том числе тракторов и самолетов. Ядами убиваются не только вредные, но и полезные насекомые. Например, пчелы. Кроме того, некоторые вредители привыкают к химикатам, и эффективность защиты растений снижается. Да еще учтите, что часть ядов смывается дождями и совсем пропадает.

 

Электрические способы защиты растений должны в недалеком будущем доказать свое преимущество. Принципиально они очень просты.

 

1100

Каждый из нас наблюдал, как целая туча насекомых слетается вечером на свет лампы. Что заставляет их лететь на верную гибель? Дело в том, что насекомое тоже представляет собой электрическую систему. Для него характерен энергообмен. В луче лампы есть какая-то часть энергии (диапазон волн + доза облучения), которая необходима в энергетическом балансе насекомого. Вот оно и летит. Но лампа горячая, и насекомое гибнет, обжигая крылья.

 

Задача состоит из двух частей. Во-первых, найти длину волны излучения, на которую бы летели различные вредители: яблонная плодожорка,  листовертки, яблонная моль и другие. Во-вторых, уничтожить летящее насекомое. Для этого используется обыкновенное электрическое поле. Опытный завод Института электрофизических проблем изготовил несколько типов установок, предназначенных для защиты садов от летающих насекомых. Одна из них — переносная.

 

Радиус ее действия — до 1 километра. Она поражает около 500 видов вредителей, распространенных в садах, лесах и на полях Молдавии. Например, с помощью только одной установки можно за одну ночь уничтожить до 2 тысяч особей яблонной моли. Учитывая плодовитость этого вредителя, легко доказать, что установка за ночь практически избавила сады от 200 тысяч гусениц. Пчел установка не уничтожает. Ведь ночью, когда ее включают, пчелы спят.

 

Электрическим полем можно, оказывается, убивать микрофлору, находящуюся в пищевых продуктах, кормах и на поверхности земли. Мощное поле способно уничтожить их, нарушая энергообмен, а вместе с ним и обмен веществ.

 

Итак, применение методов квантовой электроники способно в дальнейшем совершенно изменить картину сельскохозяйственного производства. Когда-нибудь станет невыгодным выращивать культурные растения только под действием одного солнечного света. И тогда обычные агрономические поля будут дополнены полями электрическими…

Всего голосов за эту статью: 0

Количество просмотров - 1204
За сегодня - 330

Также Нечто:

Вперед и с песней Каждый раз фраза: " Надо попылесосить" приводит меня в отчаяние. Мало того, она приводит в отчаяние всех членов семьи, которые смотрят...
Сверхестественные способности нашего мозга  В процессе работы над своей внешностью я поняла, что начинать нужно с головы, точнее, с мозгов. Так как ухудшение внешности у меня...
Стань автором

Или войдите через...

Наш журнал
уже подписались 700+ человек